主题：【原创】《量子》----第十章·哥本哈根的不确定性（1） -- 奔波儿

“海森堡现在在这儿，我们整天都忙着讨论着量子理论的最新进展，及其所体现的伟大意义”，玻尔于1926年5月中旬在写给卢瑟福的信中写道。海森堡当时在学院里落脚，住在一间“虽然狭小却很舒适的阁楼里，房间的墙壁都是倾斜的”，窗户正对着费尔卢德公园（Faelled Park）。玻尔一家住在学院隔壁，这儿是所长的别墅，豪华而宽敞。海森堡经常前来拜会玻尔，以至于他感觉自己“把玻尔家当作自己一半的家”了。学院正在进行扩充和重新装修，花费的时间远远超过人们的预期，玻尔也为此耗尽心思，元气大伤的玻尔因此患上了严重的感冒。玻尔不得不花了两个月时间进行康复，而在这期间，海森堡已经成功运用波动力学对氦的谱线进行了解释。

玻尔又恢复正常了，而作为邻居的海森堡却心情复杂，不住祈祷。“晚上八、九点钟的时候，玻尔会突然造访我的房间，说道‘海森堡，你对这个问题怎么看？’。接着，我们通常会谈啊谈啊，一直折腾到夜里12点，甚至到临晨一点。”或者，他会邀请海森堡过到别墅聊天，就着酒，一直谈到深夜。

海森堡辅助玻尔工作，同时每周还要在哥本哈根大学里讲两堂理论物理课。和学生相比，他年纪大不了多少，其中一位学生几乎无法相信自己的眼睛，“他忒聪明了，因为他看上去就像是一位木工学徒，刚从技术学校走出来”。海森堡很快就适应了学院里的生活节奏，在周末，还会和他的新同事们一起驾驶帆船，骑马，或者徒步旅行。但是，当薛定谔在1926年10月初来访以后，这种闲适的生活就一去不复返了。

关于矩阵力学和波动力学的物理解释问题上面，薛定谔和玻尔并未达成一致意见。海森堡发现，玻尔“为了穷根究底”，他的情绪“出乎寻常地焦躁”。在随后的几个月中，玻尔和他的年轻弟子讨论不休，完全沉浸在有关量子力学的解释问题上面，他们试图将理论和实验观测融合在一起。“玻尔经常会在深夜来访，和我谈起量子理论中的那些难题，我们都被这些问题折磨苦了。”，海森堡回来回忆说。而，最让他们挠头的就是波粒二相性问题。爱因斯坦告诉埃伦费斯特说：“一方面，是波，另一方面是量子！这两位都坚如磐石。但是，魔鬼却从中创造了（如此押韵的）诗句。”

在经典物理学中，一个物体或者是粒子，或者是波；非此即彼。海森堡用的是粒子，而薛定谔用的却是波，但他们都发展出自己的一套量子力学理论。尽管在数学上可以证明矩阵力学理论和波动力学是一致的，但这并不能帮助人们，去深入理解波粒二相性。海森堡说，整个问题的关键所在，在于没有人能够回答一些问题，诸如：“电子到底是波还是粒子？如果我做了这个或者那个，或者别的什么，电子该怎样运动？”玻尔和海森堡对波粒二相性思考得越深入，事情似乎变得越糟糕。“就像是试图从某些溶液中提炼毒药的某位化学家，”海森堡回忆说，“我们想从这个悖论中提炼出我们的毒药。”就在他们贯彻自己的这一想法时，两个人之间的关系却越来越紧张起来，因为这俩人各自试图采用不同的方法来解决这一问题。

在对量子力学的物理解释方法进行探索的过程中，海森堡认为量子力学是在原子尺度上揭示自然的奥秘，因此应该运用粒子、量子跃迁以及非连续性。在他看来，波粒二相性当中居于统治地位的应该是粒子。他可不准备做出任何让步，且摈弃任何与薛定谔的理论哪怕只有微弱联系的观点。但是，让海森堡感到恐惧的是，玻尔却想“和两种方案一起共舞”。和这位年青德国小伙儿不一样，玻尔既不会拘泥于矩阵力学，也不会面对数学的权势俯首称臣，他拔锚起航，驶向他所认准的方向----探求数学公式之后的物理涵义。在钻研诸如波粒二相性这样的物理概念时，他所感兴趣的是了解这一理论中的物理涵义，而不是创建理论时所用的数学理论。玻尔认为，有必要找到一种方案，从而在描述原子的运动过程中，能够使粒子和波同时共存。在他看来，只要把这两种敌对的理论调和在一起，就找到了一把钥匙，能开启对量子力学进行统一物理解释的大门。

自从薛定谔提出了波动力学后，大家就开始质疑一种量子理论怎么能容纳这么多东西。人们所需要的只是一套公式，尤其是大家业已认同这两套理论在数学上是一致的。保罗·狄拉克和帕斯库尔·约当，分别于当年的秋天各自独立提出了这样一套公式。狄拉克，是在1926年的9月抵达哥本哈根的，然后待了六个月，他发现存在一套更为抽象的量子力学公式，即变换理论（Transformation Theory），而矩阵力学和波动力学不过是其一种特殊表达形式而已。现在只有一件事情尚未完成，那就是找到该理论背后的物理解释，而要进行这场搜寻，是要付出代价的。

第十章·哥本哈根的不确定性（3）

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