在过去的150年里，量子力学是最突破性的科学理论。在原子领域中，它取代了早在250年以前由艾萨克·牛顿（Isaac Newton）建立的自然法则，至今已取得了一连串的成功。今天，量子力学精确地解释了亚原子世界的行为。然而，人们依然存在一些传统的、无法摆脱的疑虑。
“纯粹的形式上的假设”
在曼吉特·库马尔（Manjit Kumar）所著的新书――《量子论：爱因斯坦与玻尔的自然大辩论》――中，作者列举了关于量子力学解释的调查报告，这些调查来自于1999年召开的一次会议中的物理学家们。在90名受访者中，仅有4人表示他们接受本科物理课程教学中对于物质世界的经典解释；30名支持自1957年由美国理论物理学家休·埃弗雷特三世（Hugh Everett III，物理学天才，24岁时就提出了惊世骇俗的“多世界理论”）所阐述的现代解释；而50名在“无上述或犹豫不决”的选项中打勾。在几个物理学家创建了量子力学之后的100多年里，量子力学仍然是处于不断发展之中。
在量子力学的解释上，玻尔等人提出了哥本哈根诠释
德国理论物理学家马克斯·普朗克（Max Planck）率先提出了能量不连续的想法。在1900年底的一次讲座中，普朗克描述了他自己对于光与物质相互作用的最初想法：能量并不是像牛顿理解的那样被任意地传递。相反地，普朗克提出能量交换是不连续的，而这就是所谓的“量子化”。
对一个极度保守的人而言，普朗克从来不会喜欢他的这一想法，并将其视为一个“纯粹的形式上的假设”；而且他也不相信年轻的阿尔伯特·爱因斯坦（Albert Einstein）所提出的光是由光子组成的想法――尽管爱因斯坦认为这是他对科学唯一的革命性贡献。大约50年以后，普朗克去世时却不愿意相信他自己所引入的光的物理图像。这是一个经典的寓言，物理学的进展要通过葬礼来延续――物理学的先驱们无法承受他们最具革命性的的研究成果。
在抵制光子的这个概念上，普朗克并不孤独。另一个急剧影响力的怀疑论者是丹麦物理学家尼尔斯·玻尔（Niels Bohr），他是一个非常深刻的思想家并且不断的试图寻找想法的一致表达（他会向那些经常感到困惑的同事们说：“你不应该说的比你想的更清楚”）。玻尔最初拒绝相信光子，即便在美国实验物理学家阿瑟·康普顿（Arthur Compton）于1922年首次发现了光子存在的有力证据之后；而爱因斯坦曾一度是量子理论的先驱，玻尔则紧随其后。
客观世界真实存在之争
对于许多在1920年代后半期首次建立量子力学完整理论的物理学家们来说，玻尔就是一个智慧上的“教父”。通过劝诱和持续委婉的批评，他帮助他们做出了最好的工作并且创立了量子理论的分支，由此量子理论的连贯性和统一性才逐渐初露端倪。量子力学的创立者之一、沉默寡言的英国物理学家保罗·狄拉克（Paul Dirac）指出，量子力学是科学中第一个科学家无法完全理解其自身方程意义的数学理论。
《量子论：爱因斯坦与玻尔的自然大辩论》一书涉及的范围甚广，是专门为那些对它好奇但又想回避其数学复杂性的人所写的。书中充满了令人瞠目结舌的大量细节，大大超出了读者的想象。量子力学的故事中推满了五颜六色的字符，包括了两个率先独立提出两种表述的物理学家，这两种表述最初看上去似乎截然不同。第一种表述的提出者是年轻的维纳·海森堡（Werner Heisenberg），当时他刚获得博士学位不到两年。海森堡不单单喜欢打乒乓球，还喜欢寻求其他乐趣以及激烈的竞争。另一种表述是年长些的欧文·薛定谔（Erwin Schrodinger）提出的，他是一个博学的奥地利人。他在学术会议上经常炫耀自己的登山装备而令他保守的同事感到反感，有时他身边还会陪伴一个年少的爱人。
库马尔不会因此赢得历史原创奖。因为《量子论：爱因斯坦与玻尔的自然大辩论》一书是一个平铺直叙的故事，偶尔，叙述中还夹杂着一些趣闻轶事以及名人名言。毫无疑问的是，作者在书中详细描述了科学家对于量子力学的哲学争论，尤其是关于玻尔同爱因斯坦的自然大辩论。对于玻尔来讲，物理学并不能找到自然的本质，而仅仅能提供对于自然本质的解释（量子力学是关于物质和光行为的完整理论，我们仅仅能够限制它们位置的范围，例如海森堡提出的测不准原理）。爱因斯坦却不同意玻尔的观点。他认为客观世界是真实存在的，而科学家的工作就是如何用科学的语言来描述它。对爱因斯坦来说，量子力学中出现的概率是其不完备的证据之一。
爱因斯坦或许会笑到最后；右为《量子论：爱因斯坦与玻尔的自然大辩论》一书封面
爱因斯坦或许笑到最后
1964年，爱因斯坦和玻尔辞世后，爱尔兰物理学家约翰·贝尔（John Bell）给爱因斯坦和玻尔的争论提供了答案。他用数学定理并通过实验证明了玻尔的正确性。在书中的结尾，库马尔还描述了该实验的结果，尽管有些内容没有在书中透露，但它留给我们很大的空间来想象量子力学的世界。
1970年代末，在从牛津到伦敦的旅程中，笔者有幸与贝尔讨论关于玻尔和爱因斯坦的大辩论。当时火车中坐满了人，所以他们不得不站着。当火车到达帕丁顿车站时，贝尔给出了他自己都不愿意相信的结论：“玻尔的观点是不一致、不明确、含糊不清的，但却是对的。爱因斯坦的观点是一致、明确、切合实际的，但却是错误的。”
爱因斯坦总是孤独的，他从不在乎他的同事如何看待他。虽然公众把他像圣人一样的看待，但是爱因斯坦知道他的同事――特别是那些年轻的物理学家们，同样把他看成是落后的、传统的代表。在1940年代初，理论物理家约翰·惠勒（John Wheeler）曾经拜访过爱因斯坦，并简单向他介绍了量子理论的新发展，同时询问他是否可以接受这一理论。“我仍然无法相信它，”爱因斯坦说。过了一会儿，他补充道：“也许我对于量子力学的观点错了。”然而，爱因斯坦从来没有公开承认他错了，同时也没有改变他看待世界的方式。他也不能忍受他最革命思想的后果。
书中令人着迷的部分，是库马尔给出了当今领先物理学家对玻尔与爱因斯坦关于量子力学争论的一些截然不同的判断。从这些判断可以很清晰的表明，不少杰出的爱因斯坦继承者相信爱因斯坦所声称的量子力学并不令人信服这一说法是对的，并且他们也相信量子力学还需要更深层次的考虑。爱因斯坦或许会笑到最后。
资料来源 The New York Times
责任编辑 则 鸣
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本文作者格雷厄姆·法米罗（Graham Farmelo），伦敦科学博物馆科学传播主任，保罗·狄拉克（Paul Dirac）传记《最奇怪的人》等书的作者。