物理史上的“众神荟萃”——索尔维会议

索尔维会议是由比利时实业家欧内斯特·索尔维（Ernest Solvay）在1911年创办的学术会议，其阵容豪华程度到了空前绝后的地步。第五届索尔维会议所爆发的玻尔-爱因斯坦之争，更是量子力学发展史上无法略过的一页。索维尔本人也因为开创索尔维会议的功绩而名垂科技史。

名垂科技史的大富豪

1838年4月16日，索尔维出生在布鲁塞尔周边的一个小村庄，在此开始了他作为发明家、实业家、科学研究赞助人的一生。

索尔维的父亲经营着石矿和一处油盐店，后来又承接了一座盐场。或许与成长环境有关，年幼的索尔维很早就对当时基本的生产工艺有了粗浅认知。索尔维后来回忆道：“我父亲买石盐，将它溶在水中，然后通过蒸发获得食盐。这是一个非常出名的、简单的过程。因此我从小就已经结识了苏打。” 幼年索尔维表现出的洞察力和好奇心，在他接下来的人生中不断发展，并最终赋予了他作为发明家和科研赞助人的杰出禀赋。

索尔维后来作为寄宿生进入弗雷尔学院。他查阅了化学与物理学方面资料, 甚至自己动手把宿舍变成了一个化学实验室, 休息时间也沉迷在实验中。16岁时，索尔维因胸膜炎退学。由于他的健康状况不佳，他也未能接受大学教育，只能去叔叔经管的工厂打工。在这段时间，他开始为做生产纯碱而进行氨处理试验, 并于1861 年4月15日公布了他的第一项专利，利用海盐和碳酸等原料工业制备纯碱。但索尔维最终还是被叔叔解雇了，因为他的大量心思都用在了钻研科研发明上。不过这却促成了索尔维自己的创业。1863年，他与弟弟阿尔贝一起创办了自己的工厂，成为了后来索尔维公司（Solvay&Cie）的滥觞。

索尔维肖像

1865年，索尔维在纯碱制备工艺做出了重要优化后，开创了索尔维制碱法（氨碱法）。这项工艺在当时具有里程碑式的意义，虽然现在看起来它的原理并不复杂，但其具体的生产工艺却被企业垄断，并为索尔维带来了大量利润。半个多世纪后，中国民族企业永利制碱公司曾出重金购得一份关于索尔维制碱法的简略资料，并在化学家侯德榜的努力下，终于生产出了优质纯碱。而侯氏制碱法的发明，则是1940年时候的事了。

索尔维作为发明家、企业家取得了重要的成功。世界各地陆续建立了20多家持有索尔维公司营业执照的股份制企业，索尔维制碱法在全世界流行开来。索尔维成了大富豪，实现了一次经典的“科研致富”。

众星并耀，论剑索尔维

出人头地的索尔维将自己积累的大量财富用于资助科学研究和高等教育。他在布鲁塞尔自由大学建立了心理学、社会学、物理学、化学等多所研究所。1912年，他更是出资百万法朗，在布鲁塞尔创办了国际物理化学研究所。杰出的洞察力与好奇心还促使他资助了一系列研究项目，其中就包括居里夫人的放射性物质实验。

然而，真正让索尔维这个名字载入史册的，是蜚声世界的索尔维会议。1911年，索尔维出资在布鲁塞尔的一家五星级酒店举行了第一次索尔维物理学会议，主题为“辐射与量子”，会议主席荷兰物理学家洛伦兹。与发布自己已有成果的一般学术会议不同，索尔维会议引领了一种新的科学会议风格，即：有选择地邀请在相关领域最有见地的专家与会，讨论前沿问题并寻求其解决之途径。

索尔维在与德国物理化学家能斯特的商议下，邀请到了学界泰斗级的科学家与会，索尔维会议呈现出了“史诗级的阵容”。第一届与会者有沃尔特·能斯特、亨德里克·洛伦兹、让·佩兰、威廉·维恩、玛丽·居里、亨利·庞加莱、马克斯·普朗克、莫里斯·德布罗意、欧内斯特·卢瑟福、海克·卡末林·昂内斯、阿尔伯特·爱因斯坦、保罗·朗之万等人。科学家们十分热情的回应了会议邀请，如此高规格的学术会议显然赢得了他们的青睐。

1911年第一次索尔维会议的照片
坐（从左至右)：(1)沃尔特·能斯特、(2)马塞尔·布里渊、(3)欧内斯特·索尔维、(4)亨德里克·洛伦兹、(5)埃米尔·沃伯格、(6)让·佩兰、(7)威廉·维恩、(8)玛丽·居里、(9)亨利·庞加莱
站（从左至右）：(1)罗伯特·古德施密特、(2)马克斯·普朗克、(3)海因里希·鲁本斯、(4)阿诺·索末菲、(5)弗雷德里克·林德曼、(6)莫里斯·德布罗意、(7)马丁·努森、(8)弗里德里希·哈泽内尔、(9)豪斯特莱、(10)爱德华·赫尔岑、(11)詹姆斯·金斯、(12)欧内斯特·卢瑟福、(13)海克·卡末林·昂内斯、(14)阿尔伯特·爱因斯坦、(15)保罗·朗之万

索尔维会议为这些当时一流的科学家提供了一个宝贵的交流机会。科学史学者认为第一次索维尔会议在量子论发展史上起到了重要作用，令学界对量子问题的重要性有了更深刻认识。不过，会议本身在当时却没有取得重要进展，以至于爱因斯坦在会后出来说：“啥也没讨论出来。” 索维尔集团前业务主管Jeffrey Orens出版了一本关于索尔维会议的著作，在书中他试图表达一种观点：无论受邀者多么出色，这类会议都很难实现其既定的目标。1911年的第一届索尔维物理学会议取得的成果远远低于其组织者的预期。

不过这并不影响索尔维会议的意义非凡。即便就爱因斯坦而言，第一次索尔维会议也令当时物理和化学领域最有影响力的科学家结识了他。他本人更是从此和居里夫人结下了深厚友谊。居里夫人是前几届索尔维物理会议的唯一女性。第一届索尔维会议接近尾声时，居里夫人因为和物理学家朗之万的婚外恋情被爆出丑闻。处于舆论风暴中心的居里夫人备受冲击，甚至其诺奖荣誉也受到了威胁。不过，索尔维会议似乎并未受影响，还是照常邀请居里夫人与会。因此，索尔维会议的多届合影都能见到居里夫人的风采。

第一次会议成功后，在洛仑兹的协助下，索尔维于次年设立了国际物理协会（Institut International de Physique）。该协会由索尔维等人经管。索尔维会议也因此年年延续了下来，分为物理会议和化学会议，每三年办一届，成为学界的一项具有重要意义的盛会。

索尔维会议与量子力学之争

索尔维会议流传最广的一张合影是1927年的第五届合影，参加这次会议的二十九人中有十七人已获得或将要获得诺贝尔奖，堪称空前绝后。第五届索尔维会议的主题为“电子和光子”，会议的核心则在于新生的量子力学。会议上，量子力学之父玻尔和爱因斯坦爆发了论战，围绕量子力学展开的争论被推向了一个高潮。也正因为这次“世纪之争”，索尔维会议成为了现代物理发展史上无法越过的一次会议。

1927年第五次索尔维会议合影

第三排：(1)奥古斯特·皮卡尔德、(2)亨里奥特、(3)保罗·埃伦费斯特、(4)爱德华·赫尔岑、(5)西奥费·顿德尔、(6)埃尔温·薛定谔、(7)维夏菲尔特、(8)沃尔夫冈·泡利、(9)维尔纳·海森堡、(10)拉尔夫·福勒、(11)莱昂·布里渊
第二排：(1)彼得·德拜、(2)马丁·努森、(3)威廉·劳伦斯·布拉格、(4)亨德里克·克雷默、(5)保罗·狄拉克、(6)阿瑟·康普顿、(7)路易·德布罗意、(8)马克斯·玻恩、(9)尼尔斯·玻尔
第一排：(1)欧文·朗缪尔、(2)马克斯·普朗克、(3)玛丽·居里、(4)亨德里克·洛伦兹、(5)阿尔伯特·爱因斯坦、(6)保罗·朗之万、(7)查尔斯·古耶、(8)查尔斯·威耳逊、(9)欧文·理查森

在第一届索尔维会议，与会者们就尝试讨论并解决微观世界的种种问题。但是十几年过去了，学术发展却远不如人们想象的顺意。然而，这种不顺意并非是物理学停滞不前所致，而是科学家围绕新生的量子力学产生了巨大的分裂。

从 1925 到 1927 年，在短短两年间，量子力学的套路就基本成形，并一直沿用至今。但是对于量子力学的理解和诠释，爱因斯坦和玻尔在第五届索尔维会议上爆发了空前激烈的争论。在量子力学的特征逐渐明显之时，爱因斯坦就对量子理论的基本统计性质表示不能容忍。1924年，爱因斯坦在给玻恩的信中，挑起了与玻尔的论战。他在信中写道，“我觉得完全不能容忍这样的想法，即认为电子受到辐射后， 不仅它的跳跃时刻， 而且它的方向，都由它自己的自由意志去选择。真是那样，我还不如去做一个补鞋匠，去赌场里当荷官，而不是在这里当物理学家。”

玻尔演讲的题目是“量子假设与原子学说之新进展”（The Quantum Postulate and the New Development of Atomistics），内容为波粒两象之并协互补和用以直观定性地分析测不准关系。爱因斯坦则提出了双缝衍射等思想实验，力图证明测不准关系与量子力学形式体系之间的内在矛盾，借以否定玻尔的互补原理。在会上的讨论交流中，不可能谈论很多讲题之外的东西。因此，爱玻之间的争论基本上是在会外进行。

索尔维会议期间，爱因斯坦就像一个咄咄逼人的进攻者，玻尔则是一个见招拆招的守门将军。荷兰籍物理学家埃伦费斯特这样回忆道：“爱因斯坦总是有新的例子。某种程度上，他就是一个用来破坏测不准关系的第二类永动机……爱因斯坦就像一个惊吓盒子（从盒中弹跳出玩偶的一种玩具），每天早晨都精神抖擞地跳出来。玻尔则从他的量子迷雾中不断地找出各种工具，来摧毁这一个一个的例子。”

在三年后的第六届索尔维会议上，爱因斯坦重整旗鼓继续向玻尔发难。虽然会议主题是磁学，但是科学家们较劲的焦点还是没有改变。爱因斯坦提出了著名的光子箱实验，打了个玻尔措手不及。玻尔弟子、物理学家罗森菲尔德回忆道：“面对这一问题玻尔大受冲击，他没能立即找到答案。整个晚上他都很沮丧从这个人到那个人，尝试说服他们这不可能是真的，要是爱因斯坦对的话物理学就完蛋了，但他反驳不了。我决不会忘记两位对手离开俱乐部的情景：爱因斯坦高大而威严，静静的走着，略带讥讽的微笑；而玻尔快步跟着他，十分激动，无力地辩解说如果爱因斯坦的装置能够运转的话物理学就完了。”

不过戏剧性的是，玻尔苦思冥想一夜，竟然从爱因斯坦的广义相对论里找出了引力红移，从而用爱因斯坦自己的理论完美的反驳了他。这一仗是玻尔的漂亮胜利，他曾在不同地点多次描绘这个证明，甚至还做出了实物模型。不过，爱因斯坦仍未被挫败，后续又和助手一起批判量子力学的不完备性，提出了ERP佯谬等问题向玻尔发起进攻。时至今日，这一历史争论所引发的哲学、科学思考仍未停息，不同意见的交锋仍时有爆发。但是，像索尔维会议上这样具有代表性的精彩交锋，则难以再见。可以说，索尔维会议是量子力学史乃至整个物理学史上的华彩之章。

索尔维会议在科学史上具有特别意义。它不仅长期走在物理学发展前沿，引领着一代代科学家攀登高峰，也在科学传播交流方面起到了重大作用。第五、六届索尔维会议上的量子力学争论，一步步演变成为以爱玻争论为代表的学派论战，即是例证。论战不仅讨论了关于量子力学的基本结构、认识方式和物理图景等学术分歧，更重要的是它代表了现代物理学和经典物理学的思维冲突。正是在这些争论中，量子力学的发展才得到了推动，理性和批判性精神才得以彰明。

这正是索尔维会议的伟大之处，它促成合作，也激发竞争。