读书|“量子物理史话”（九）：玻尔Vs.爱因斯坦 哲学家的对决

1927年的科莫会议邀请了当时几乎所有的杰出物理学家，遗憾的是爱因斯坦与薛定谔别有要务，没能出席。玻尔仓促决定披露他的互补原理，作了题为“量子公设和量子论的最近发展”的演讲，第一次描述了波粒二象性。他强调观测的重要性，声称完全独立和绝对的测量是不存在的。波恩特别强调了量子论的不确定性，特别举了波函数“坍缩”的例子来说明这一点。但是对于那些不属于哥本哈根派的人物，他们对玻尔的想法和工作并不熟悉，互补原理令他们迷惑不解。

对于爱因斯坦而言，一个没有严格因果律的物理世界是不可想象的，他完全无法接受哥本哈根解释。他坚信量子论的基础大有毛病，从中必然能挑出点刺来，迫使人们回到一个严格的、富有因果性的理论中来。双方都在集聚力量，准备展开决战。

1927年10月的第五届索尔维会议成为战场。参加会议的“物理学全明星梦之队”大致分为三派，只关心试验结果的实验派（如布拉格和康普顿）；哥本哈根派（如玻尔、波恩、海森堡）；哥本哈根的死敌（如爱因斯坦、德布罗意、薛定谔）。

这场讨论更像是哲学家间的论辩。据埃仑费斯特的描述：爱因斯坦像一个弹簧玩偶，每天早上都带着新的主意从盒子里弹出来，而玻尔则从云雾缭绕的哲学中找到工具，把对方所有的论据都一一碾碎。

海森堡的回忆说：我们一般在旅馆用早餐时就见面了，于是爱因斯坦就描绘一个思维实验，我们一起走去会场，我就可以现场聆听两位哲人的讨论。我们这些年轻人试着分析爱因斯坦的实验。吃午饭时讨论在玻尔与其他哥本哈根的人之间进行。一般来说，玻尔在晚餐时分析给爱因斯坦听。爱因斯坦提不出反驳，但在心里是不服气的。

爱因斯坦坚信“上帝不掷骰子”，但无论如何，这一仗他输得很狼狈。三年后的第六届索尔维会议，爱因斯坦带着他的“光箱试验”卷土重来，试图反驳“不确定原理”，从根本上击溃哥本哈根的量子论。

“想象一个箱子，上面有一个小孔，并有一道可以控制其开闭的快门，箱子里面有若干光子。假设快门控制得足够好，以致每次只允许一个光子飞出。因为时间极短，Δt是足够小的。那么箱子里少了一个光子，可以用一个理想的弹簧秤测量出减少的质量，也就可以算出箱子内部减少的能量ΔE。那么ΔE和Δt都很确定，海森堡的公式ΔE*Δt>h就不成立了。”

玻尔呆若木鸡。罗森菲尔德的描述是：爱因斯坦身影高大庄严，带着一丝嘲讽的笑容，静悄悄的走了出去。玻尔在后面一路小跑，词不达意的辩解说要是这个装置真的管用，物理学就完蛋了。

第二天，大反转来临了。玻尔指出：一个光子跑了，箱子轻了Δm，我们用弹簧秤测得箱子在引力场中产生Δq的位移。根据广义相对论，时间的快慢也要随之改变相应的Δt。可以用公式计算出，Δt>h/Δmc²，再代入质能公式ΔE=Δmc²，就得到了我们熟悉的海森堡公式Δt*ΔE>h。

现在轮到爱因斯坦无话可说了，他终究是输掉了这场哲学家的对决。目前为止，他已经两战两败，不得不承认，量子论的根基比想象的要牢固很多。但是，爱因斯坦绝不愿抛弃“确定的因果关系”，这几乎成为他的“信仰”。几年后，他将给出自己的最后一击。