世事难料，量子力学英雄传或许改写？

台湾阳明交通大学 林志忠 供稿

本文选自《物理》2026年第10期

英国物理学家狄拉克出生于1902年8月8日，德国物理学家海森伯出生于1901年12月5日。第一次世界大战爆发于1914年7月，1918年底结束。年长狄拉克和海森伯一两年或两三年的(文法)中等学校的同学及学长，有不少人在毕业后或临近毕业前被征召或者自愿入伍服役，随后战死沙场。如果狄拉克和海森伯早生一两年，当时很可能也会被征召入伍，则量子力学发展史和我们耳熟能详的“量子力学英雄传”的故事，很可能改写。

狄拉克、海森伯和薛定谔(右)于1933年12月前往瑞典领取诺贝尔物理学奖时，三人在斯德哥尔摩火车站合影

奥地利物理学家薛定谔出生于1887年8月12日，比海森伯大14岁，因此他自第一次世界大战爆发，直到战争结束的四年间，都受命服役于奥地利炮兵部队。大战结束时，他已是一位31岁的高龄理论物理学家了。然而，再过将近10年(1926年)之后，“大器晚成”的薛定谔方才提出波动力学理论；而约半年多之前，24岁“英姿勃发”的海森伯(和玻恩及约当)刚提出了矩阵力学理论。随后不久，27岁的狄拉克“横空出世”，建立了相对论量子力学理论，并预测了反物质(正电子)的存在。

在第一次世界大战期间战死沙场的年轻物理学家当中，最著名的可能是确认化学元素周期表是依原子序(而非依原子量)排序的英国实验物理学家莫塞莱(1887—1915)，他与薛定谔同年。莫塞莱的阵亡，曾让他的导师卢瑟福极度悲痛与惋惜。有些科学家认为，莫塞莱倘非英年早逝，很可能不出几年即能赢得诺贝尔物理或化学奖。另外，验证电子衍射及波长的年轻美国物理学家革末(1896—1971)，也曾参与第一次世界大战，并成为人类战争史上第一代战斗机飞行员。革末幸运地存活了下来，并成功做出上述划时代的量子力学史上的关键实验之一，验证了德布罗意电子波长。

世事难料，祸福相倚。海森伯和狄拉克两人之所以“少年老成”，能够在20多岁时就写出革命性的(相对论)量子力学理论，除了个人天赋因素之外，部分原因在于战争期间学校无法正常运转，时常停课，因此他们得以自行超前学习，而无须受制于学校课程的标准进度与反复练习规定的作业。还有非常关键的一点是，他们的自学，有优秀中学老师的适度指引以及学校图书馆收藏的开放阅览。所以，一旦战争结束后进入大学和研究所就读，接受扎实专业教育，加上适合、识才的一流教授的呵护与点拨，他们的学术准备根基和嗅觉，很快就达到足以直接切入和解锁当时主流研究课题的前沿层次了。（反之，如果海森伯和狄拉克再晚生两三年，量子力学理论也有可能由他人率先建构出来？）

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