OurSci Magazine, 2003.01.17 Vol 3, No. 18

三思科学杂志
《三思科学》电子杂志
2002年第12期·2003年第1期
合刊　总第18期
2003年1月17日


目　　录
封面

封面故事
[九歌]冰山

编者的话
[江华]新年献辞

世界艾滋病日专题
[江华]AIDS：迎头痛击
[春水、冰蓝]红丝带飘扬在12月
[逍遥]与艾滋病同行
[R.C.Gallo & L.Montagnier]
　　治疗和预防艾滋病：未来展望

新闻
[三思新闻编辑]12月~1月新闻
　├ 已知最遥远的太阳系外行星
　├ 引力传播速度和光速相等
　├ 星系四组舞
　├ 海鞘基因组测序完成
　├ 人类第14号染色体被破译
　├ 雷尔教派宣称培育出克隆人
　├ 彩电带来彩色梦？
　├ 测量遥远行星质量的新方法
　├ IBM造出世界最小晶体管
　├ 并非仅是健康与美味二选一
　├ 树洞里的声学专家
　├ 科学家公布老鼠基因组草图
　├ 昆虫基因使水稻耐旱
　└ 离超新星多远才是安全的？

求知
[木头鸟]气孔--进与出的矛盾
[逍遥]骡子下了个小马驹
[石青]狗的秘密谁知道？
[韩雪涛]圆周率 π 的计算历程 
[黄炜]温室效应的是与非
[九歌]鸟类漫话--攀禽(二)
[逍遥]终极巫术--疯牛病小传(四)
[文木]手性之谜--左还是右(四)
　　 (五)、(六)、(七)
[李淼]弦论通俗演义(二十七)
　　 (二十八)、(二十九)、(三十)

译述
[M.Shermer]柯克船长原则
[E.C.Scott]不仅仅是在堪萨斯
[L.M.Krauss]在与伪科学的辩论
　　中科学处境不利 
[J.L.Heilbron & W.F.Bynum]
　　1903及其它
[E. Fomalont & S. Kopeikin]
　　引力有多快？

博物
[九歌]灰喜鹊
[佳肴]梁龙

故事
[石青]注释马丁·加德纳

观点
[春上莱茵早]正视克隆 尊重生命 
[赵南元]观“克隆人”闹剧

历史
[高山]量子(四)--反对者们

辩伪
[方舟子]消失不了的“费城实验”
[W.F.Williams]伪科学词典(一)

书评
[逍遥]危险的万能酸

幽默
[柯南]魔镜带来的经济增长

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历史
反对者们
《量子》历史之旅(四)

作者 高山


　　思维的惰性和对权威的顺从让正统一派的盲目自信感染了几乎所有的人，于是他们的观点不费力就登上了正统“王位”，并从此开始统治人们的思想。只有那些真正的思想者才不会被蒙蔽，才不会为量子力学的暂时成功所迷惑，他们的精神永远是自由的、独立的。在正统世界中，他们被称为反对者，甚至异教徒，然而他们也许比任何人都更牵挂量子的前途和命运。

　　这些反对者们曾经是量子探险的向导和旗手，然而他们并不满意量子力学目前的形式，以及量子力学的正统观点，他们指出了理论本身的缺陷，并试图采取新的方法来弥补这些缺陷，甚至完全从新的方向上来完善量子力学。他们在艰辛的量子征途上继续孤独地探索着……但是，悲剧在于，他们并未成功，他们大多在思想孤寂中度过余生，并且不为时代所理解，甚至他们的努力也被遗忘。

　　在这里，我们将他们尊为真正的量子英雄，在这里，我们将追忆他们与正统观点不断抗争的曲折历程。

反对者们

图4-1 反对者们：爱因斯坦、德布罗意、薛定谔

　　问：反对者中有谁？

　　答：主要有爱因斯坦、德布罗意和薛定谔，他们都是量子理论的奠基者和创建者。

　　问：他们为什么反对量子理论？

　　答：可能有两个原因，一是他们不理解量子理论，但也不愿接受正统观点，二是量子理论本身还存在问题，正统观点不是完全正确的。


不应该放弃到达目标的希望

　　尽管薛定谔在波动力学建立后不久就放弃了他自己提出的经典波解释，然而，薛定谔却并不同意量子力学的正统观点。他要求一个科学理论应当提供时空中实在过程的图像，并深信微观过程可以在时空中加以描述。

　　1926年9月，薛定谔从哥本哈根回到苏黎世，他在给玻尔的感谢信中重申了自己的观点，他说：“即使一百次尝试都已失败，也不应该放弃到达目标的希望，我不是说通过经典图景，而是说通过关于空时事件之真实本性的一些逻辑自恰的观念来达到目标，这很有希望是可能的。”

　　1928年5月，薛定谔在给玻尔的信中又提出了进一步的建议，他说，“我认为特别迫切的是要引入对它们来说这些限制（不确定关系）应该不再适用的一些新概念，因为在原理上不可观察的东西根本不应该包括在我们的概念体系中……然而创立这个新的概念体系无疑将是非常困难的，新的设计要求触及我们经验的最深层：空间、时间和因果性。”

　　30年后，薛定谔仍然坚持自己的看法，他写到，“我们确实感觉到一种对时空中物质世界的完备描述的探索渴望，并且我们认为这一目标远没有被证明为不可达到。”薛定谔认为，正统观点的根本错误在于它违反了可理解性假设和客观性假设，而客观性假设又是实现可理解性的必要前提。薛定谔不愿意忍受玻尔的互补意义上的矛盾，他相信，通过引入新的概念和图像，人们终究可以获得对原子过程的时空描述，并获得对量子的真正理解。他的训诫今天听来仍振聋发聩，“我们不能改变借助于时空的思考方式，我们不能利用它来理解的东西，我们根本就不能理解。”

　　由于不满意量子力学的正统观点，薛定谔与爱因斯坦一样，越来越感觉到自己在科学界中的孤立。1959年，在给好友辛格（Synge）的一封长信中，薛定谔总结了自己对量子力学的看法，他写到，“除了几人以外（例如爱因斯坦、劳厄），其余的理论物理学家都是纯粹的笨人，而我是唯一活下来的健全的人。那个日夜折磨我们的伟大难题就是波粒二象性。在过去的十年里，关于它我写了很多文章，并且几乎厌倦了这样做……就我个人而言，结果是无价值的……因为大多数我最亲近的同行（理论物理学家）已经形成了这样的见解，即我仍在留恋我生命中最伟大的成功（波动力学），它是在我仍具有可自由支配的智慧的时候（1926年，那时我39岁）发现的，因此他们说，我坚持一切都是波的观点，衰老使我不能理解（玻尔的）互补性这一伟大发现……因此，一般的物理学家不能相信，任何健全的人会拒绝接受哥本哈根神谕。”薛定谔强调，“互补性只是一个轻率的口号，……如果我不是完全确信这个人（玻尔）是诚实的，并且真的相信他的口号，我不是说理论，是适当的，我将认为它在学术上是不道德的。”


1927索尔维——正统与反叛

　　1927年10月，在布鲁塞尔举行的第五届索尔维会议上，正统观点取得了决定性的胜利。然而，反对者们也从此开始了他们的抗争。


德布罗意“迷途知返”

　　我认为，这个异议并不放弃下述论点：薛定谔波不仅描述了传播过程，而且也能够确定在这个过程中粒子的位置。我认为德布罗意在这个方向上的尝试是有根据的。
　　——爱因斯坦，第五届索尔维会议

 　　在这次会议上，德布罗意首次提出了量子力学的一种非几率解释或因果解释，他称之为导波理论。根据这种理论，粒子仍然进行连续运动，具有通常的连续运动轨迹，波函数则是一种真实的波，它引导粒子运动，并决定粒子在空间中的运动轨迹。这样，德布罗意便给出了微观过程的一种实在图像，在这种图像中，构成物理实在的不是波或粒子，而是波和粒子。尽管德布罗意的理论受到了爱因斯坦的支持，但由于泡利的尖锐反驳，以及来自正统观点的压力，德布罗意不久就放弃了他的解释，并宣布皈依正统。

　　1951年，当玻姆的隐变量解释提出后，德布罗意重又回到了他的导波理论，并试图建立一条他认为能够真正解释量子力学的新途径。


薛定谔我心依旧

　　薛定谔的报告题目是“波动力学”，其中他提出了波函数的一种新的实在解释，这一解释不同于他最初的经典波解释。

　　薛定谔首先强调，波函数一般不是普通三维空间中的波，除非对于单粒子情况。然后他问道，“由这一波函数所描述的系统在真实的三维空间中的情况是怎样的呢？”薛定谔认为，“不存在真正的物质质点的经典系统，而是存在某种连续地充满整个空间的东西，我们利用它可以获得一个瞬时的‘照片’……换句话说，真实的系统是一个处于所有可能状态的经典系统的复合系统，它通过将ΨΨ·作为权重函数而获得。”这样，薛定谔首次给出了一种微观系统在时空中存在的客观图像，即某种象连续的云一样的东西，它具有质量和电荷，并且这一连续的电荷云对电子的电荷具有可分配的贡献。最后，薛定谔指出，纯粹的场理论是不充分的，它必须通过电荷云到点电荷的个体化过程来完善。

　　薛定谔的报告激起很大的争论，玻恩和海森伯表示强烈反对，而爱因斯坦仍然一语未发。


爱因斯坦不再沉默

　　在这次会议上，爱因斯坦第一次公开发表对正统观点的反对意见。尽管他只提出了一个非常简单的反驳，但思想却是深刻的。

　　爱因斯坦很谦逊地做了开场白，“我必须因为不曾彻底地研究量子力学而表示歉意，不过我还是愿意提出一些一般的看法。”然后，他以小孔衍射实验为例，指出了正统观点对这一实验的解释所遇到的不可避免的困难。

　　爱因斯坦说，“认为 |Ψ|2 是表示一个粒子存在于完全确定的地方的几率，这样的一种解释（即正统解释）就必须以完全特殊的超距作用为前提，从而不允许连续分布在空间中的波同时在胶片的两个部分表现出自己的作用。”爱因斯坦认为，如果只从薛定谔波来考虑，哥本哈根解释将同相对性假定相矛盾。爱因斯坦的确目光敏锐，他一下子就看出了正统观点将由于要求波函数坍缩过程的存在而与相对论相抵触，他的这一分析是关于量子力学与相对论的不相容性的最早认识。

小孔实验

　　玻尔似乎并没有领会爱因斯坦的意思，他的反驳也似乎文不对题。玻尔说道，“我感到自己处在一个很困难的境地了，因为我不明白爱因斯坦所要说明的到底是什么。这无疑是怪我。”然后他只是又陈述了一下正统观点，“我不知道量子力学是什么。我想我们是在与一些数学方法打交道，它们是适合于我们对实验的描述的……我可能没有弄懂，但是我想，整个问题在于理论不是别的，而是用来适应我们要求的一种工具，而且我认为它（量子力学）是适应了的。”


插曲：盒子里的弹簧人

　　尽管在会议上爱因斯坦很少发言，但是在旅馆的餐厅里他却异常活跃。“每天早上他都象一个盒子里的弹簧人那样，精神抖擞地跳出来”1，表示他对量子理论的困惑，“每次他都想好了一个美妙的实验以显示它不成立”2。

　　爱因斯坦所反对的是海森伯的不确定关系，他精心设计的这些理想实验就是要超越不确定关系的限制，并以此来揭示量子力学理论内部的逻辑矛盾。然而，爱因斯坦的努力并没有成功，他的好友艾伦菲斯特形象地将这些实验称为推翻不确定关系的第二类永动机。

爱因斯坦与玻尔

图4-3 爱因斯坦与玻尔

　　后来，在1930年的第六届索尔维会议上，爱因斯坦又做了一次尝试。他提出了一个巧妙的光子盒实验，并确信自己已经找到了不确定关系的一个反例。“这对玻尔是一次不小的震动……他没能立即找到答案，整个晚上他都极度忧虑，一个又一个地想说服别人那不可能是真的，因为假如爱因斯坦是对的，那将意味着物理学的终结。”卢瑟福后来回忆说，“我将永远不会忘记他们两个离开会场的情形：爱因斯坦，一个高大的形象，平静地走着，还带着一点讥讽的微笑，而玻尔则沮丧地跟在他的旁边……第二天上午就迎来了玻尔的胜利。”有趣的是，玻尔取胜所利用的正是爱因斯坦创立的广义相对论，他指出爱因斯坦在光子盒实验中忽略了他的引力红移公式。爱因斯坦的最后一次尝试还是以失败告终，并且是由于他一生中最幸福的思想——广义相对论，这次他不得不承认量子力学具有逻辑一致性。

　　爱因斯坦勇敢地面对了自己的失败，他对正统观点的批判从此也转向了正确的方向。他意识到，在量子力学形式体系内不确定关系是有效的，量子力学在此意义上也是一致的，然而，量子力学仍然是不完备的，它本身并不能证明几率特性是微观粒子运动的固有属性。


琴萧合奏1935 —— EPR与量子猫

　1935年，爱因斯坦和薛定谔弹奏了一曲反击正统观点的琴萧合奏——EPR与量子猫，这支量子名曲流传至今仍经久不衰。爱因斯坦的EPR论证着实让量子教皇玻尔接连几个晚上都“睡在问题上”，而薛定谔的量子猫则完全将正统观点置于了岌岌可危的境地。


爱因斯坦动用相对论

　　1935年5月4日，《纽约时报》以醒目的标题报道：爱因斯坦攻击量子理论。原来，在5月份出版的《物理学评论》上，爱因斯坦与他的合作者波多尔斯基和罗森共同发表文章质问：量子力学对物理世界的描述是完备的吗? 而他们的回答非常坚决，“不是！”

　　早在1927年的第五届索尔威会议上，爱因斯坦就注意到了量子力学与相对论的不相容性，并强调量子力学不能描述单个体系的状态，而只能描述一个由许多全同体系所组成的系综的行为，因而是不完备的理论。现在，他再一次利用相对论来反击量子力学，并且将自己的论证建立在更加严格的基础之上。爱因斯坦这一回胸有成竹，并且在以后的岁月中他一直坚持“量子力学是不完备的”。

　　在这篇文章中，爱因斯坦设想了一个涉及两个粒子的思想实验，在实验中两个粒子经过短暂的相互作用后分离开，这一相互作用产生了两个粒子之间的位置关联和动量关联。然后爱因斯坦论证道，由于通过对粒子1的位置测量可以知道粒子2的位置，而根据相对论的定域性假设，这一测量不会立即影响粒子2的状态，从而粒子2的位置在测量之前是确定的，同理，粒子2的动量在测量之前也是确定的。于是，粒子2的位置和动量在测量之前都具有确定的值，而一个完备的理论应当同时给出粒子2在测量之前的位置值和动量值，但量子力学只能给出关于这些值的统计信息。因此，量子力学是不完备的3。

　　EPR文章发表之后4，在物理学界立刻引起了很大的反响。6月7日，薛定谔给爱因斯坦写信说，“我非常高兴，你在《物理学评论》上刚刚发表的文章已经明显地抓住了独断的量子力学的小辫子。”薛定谔承认EPR论证的两个基础，即实在性判据和定域性假设，并且表示，“我的意见是，我们没有一个和相对论相容的量子力学，根据相对论所有影响都以有限的速度传播。”爱因斯坦回信说，“你是唯一一个我愿与之妥协的人，几乎所有其他人都不从事实去看理论，而是从理论去看事实。他们不能从曾经接受的观念之网中解脱出来，而只是在其中以一种奇异的方式跳来跳去。”

　　同时，EPR文章也立刻引起了玻尔的关注和不安，玻尔的得意门生罗森菲尔德后来回忆道，“这对我们来说简直是个晴天霹雳！对玻尔的影响太大了……当玻尔听到我报告爱因斯坦的论证后，马上放下所有的工作说，我们要立刻澄清这个误解！”

　　10月，玻尔在《物理学评论》上发表了一篇与EPR同名的文章，以反驳爱因斯坦等人的观点。玻尔即不同意爱因斯坦关于物理实在的朴实看法，也不赞同爱因斯坦的定域性假设，而这就使他可以轻易地反驳爱因斯坦的结论。玻尔坚持认为，一个物理量只有在被测量之后才是实在的，同时他还论证道，在EPR思想实验中，当两个粒子分离开之后，对一个粒子的测量仍将对另一个粒子的状态产生影响。最后，玻尔下结论说，“量子力学是一个和谐的数学形式体系，它的预测与微观领域的实验结果符合得很好。既然一个物理理论的预测都能够被实验所证实，而且实验又不能得出比理论更多的东西，那么，我们还有什么理由对这个理论提出更高的完备性要求呢？……因此，从它自身逻辑的相容性以及与经验符合的程度来看，量子力学是完备的。”

　　然而，玻尔的罗曼蒂克语言掩盖了物理的清晰性，他的反驳也因此显得晦涩苍白，而这根本无法让爱因斯坦信服。玻尔所宣扬的“一个物理量只有当它被测量之后才是实在的”观点，爱因斯坦无论如何也不能同意，他在内心深处回敬道，“难道月亮只有在我看它时才存在吗？”

　　[后记]

　　1949年，为庆祝爱因斯坦70寿辰，玻尔在题为《爱因斯坦：哲学家——科学家》（由希尔普编辑）的论文集中发表了《就原子物理学的认识论问题和爱因斯坦进行的商榷》一文，全面系统地阐述了自己的观点，并回顾和总结了他与爱因斯坦之间关于量子力学的争论。同年，爱因斯坦在《对批评的回答》一文中，对玻尔的文章做了答复，并再次批驳了玻尔一派的正统观点。
插曲：炸药实验

　　尽管薛定谔和爱因斯坦都反对量子力学的正统解释，他们的观点却并不完全一致。爱因斯坦认为量子力学的不完备性在于，量子力学中的波函数只能描述一个由许多全同体系所组成的系综的行为，而不能描述单个体系的状态；而薛定谔则认为波函数是对实在的描述，他愿意改变波函数与普通力学观念的联系，或者完全将这些观念抛弃。

　　爱因斯坦与薛定谔经常就量子力学问题交换意见，为了反驳薛定谔的观点，爱因斯坦有一次让他考虑一个炸药实验。爱因斯坦设想，有一定质量的炸药，在一年的时间内可能随机地发生爆炸，那么在没有发生爆炸之前，用于描述炸药的波函数将表示已爆炸和没爆炸的炸药的一种不确定的叠加，而炸药显然只能处于一种确定的状态，要么已爆炸，要么没爆炸。于是，爱因斯坦认为，任何解释都无法将波函数当作是对实在的充分描述，从而薛定谔关于波函数描述实在的观点是不对的。

　　不久之后，爱因斯坦的炸药就被薛定谔换成猫而对正统观点再次发起进攻。


薛定谔放出量子猫

　　受EPR文章的启发，薛定谔随后在德国《自然科学》上发表了题为“量子力学的目前形势”的文章，从另一个角度表达了对量子力学正统观点的不满。

　　薛定谔首先详细解释了物理学如何在实验数据的基础上来构建模型，这一模型是对实际物体的理想化或简化的描述，以便对其进行数学分析；然后他问道，尽管不确定关系导致了人们对自然的描述只能是一种模糊描述，但是自然本身是否真的是模糊的呢？为此薛定谔设想了一个量子猫理想实验，这一实验后来被称为薛定谔猫实验。

爱因斯坦与玻尔

图4-4 薛定谔猫

　　薛定谔猫实验可以叙述如下，一只猫被关在一金属盒内，盒中放置下述非常残忍的装置（必须保证此装置不受猫的直接干扰）：一小块辐射物质放在盖革粒子计数器中，它非常小，在一个小时内可能有一个原子发生衰变，或者没有原子发生衰变，它们发生的几率相同。如果发生衰变，计数器便放电并通过继电器释放一个重锤，进而击碎一个盛有氢氰酸的小瓶。如果人们将整个系统放置一个小时，那么人们会说，如果在此期间没有原子衰变，这只猫就是活的，而第一次原子衰变后它必定被毒死。

　　这一实验最令人困惑的地方在于，根据量子力学，盒内整个系统将处于两种状态的叠加态中，在一种状态中猫是活的，在另一种状态中猫是死的，或者说，盒中的猫将处于奇怪的活与死的叠加态中。然而，根据我们的宏观经验，盒中的猫要么活着，要么死了，两者必居其一。那么，盒中猫的状态到底是怎样的呢？它又是何时从又死又活的状态转变成我们所见到的或死或活的状态的呢？这里，正统观点再次遇到了麻烦，而且是更严重的麻烦。

　　对于第一个问题，正统一派可以不在乎，因为他们只关心实验测量，对于没有测量时的猫的状态不感兴趣，并且认为谈论这样的问题也没有意义。但是，对于第二个问题，他们似乎怎么也说不清楚了，并且彼此之间也开始出现意见分歧。海森伯会认为，只有观察者才能够导致波函数坍缩，从而将量子猫从又死又活的状态中解救出来，这只量子猫将由于观察者的“上帝之眼”而成为经典猫，要么进入天堂，要么依旧快乐地活着；而玻尔会坚持认为测量只需经典仪器，与观察者无关，经典仪器足以解救这只量子猫。但是，谁才有资格作为观察者呢？什么样的物体才能称为经典仪器呢？一只足够聪明的猫能不能自己拯救自己呢？总而言之，正统一派无法说出经典与量子之间的精确边界。

　　看来，薛定谔放出的量子猫的确抓到了正统观点的缺陷之鼠。可惜的是，正统一派仍旧躺在他们舒适的软枕上昏睡正酣…………

　　[后记]

　　1936年3月，薛定谔在伦敦偶遇玻尔，他们之间再次交换了关于量子力学的看法。之后，薛定谔给爱因斯坦去信说，“玻尔对于劳厄和我，尤其是你，利用已知的悖论情况来反驳量子力学的哥本哈根解释，感到很震惊，甚至认为是叛国罪。在他看来，这一解释不仅在逻辑上是如此必要，并且在经验上已为大量的实验所证实，似乎是我们强迫自然接受我们关于实在的先入之见……”
作为反对者的爱因斯坦

　　在量子力学建立之后，爱因斯坦便开始扮演反对者的角色，他的贡献主要在于指出了这一理论的不完备性，并督促人们去发现更完备的量子理论。同时，爱因斯坦本人也一直试图在新的基础上重建量子理论，他选择了统一场方向，并认为场论最终可以提供一个完备的量子理论。

　　爱因斯坦的确有他的弱点，有他的保守性。他是在经典理论的熏陶下成长起来的，他的相对论也是建立在经典理论之上的。因此，他不可避免地对经典观念有一种深深的眷恋，除非不得已，他是不会轻易放弃它们的。例如，爱因斯坦最早注意到随机性在量子层次上的出现，但却不敢大胆地接受它，毕竟经典信念在他的心中比任何人都更加根深蒂固。然而，爱因斯坦所坚持的经典理想并非完全没有道理，也不能全部加以抛弃，客观实在性就是这样一个科学理想。

　　现在，让我们寻着历史的足迹去回顾爱因斯坦对量子力学正统观点的微讽严批，让我们同样以孩子般的质朴心情去品味他在那孤寂的岁月中时常表露出的孩子般的顽皮和任性。

　　人们实在应当为它的成功而感到羞愧，因为它是根据耶稣会的格言“不可让你的左手知道你的右手所做的事”而获得的。
　　——爱因斯坦致玻恩，1919年6月4日

　　关于因果性问题也使我非常烦恼。光的量子吸收和发射究竟能否完全按照因果性要求去理解呢？还是一定要留下一点统计性的残余呢？我必须承认，在这里，我对自己的信仰缺乏勇气。但是，要放弃完全的因果性，我会是很难过的。
　　——爱因斯坦致玻恩，1920年1月27日

　　我决不愿意被迫放弃严格的因果性，而对它不进行比我迄今所进行过的更强有力的保卫。我觉得完全不能容忍这样的想法，即认为电子受到辐射的照射后，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。在那种情况下，我宁愿做一个补鞋匠，或者甚至做一个赌场里的雇员，而不愿意做一个物理学家。固然，我要给量子以明确形式的尝试再三失败了，但是我决不放弃希望。况且即使永远行不通，总还有那样的安慰：这种不成功完全是属于我的。
　　——爱因斯坦致玻恩，1924年4月29日

　　你能够以更精确的方式来描述从一个定态到另一个定态的跃迁吗？
　　——爱因斯坦致海森伯，1926年春

　　我确信，通过你的关于量子条件的公式表述，你已作出了决定性的进展；我同样确信，海森怕一玻恩的路线已经走向歧途。
　　——爱因斯坦致薛定谔，1926年4月26日

　　在这些对量子规则作深刻阐明的新尝试中，我最满意的是薛定谔的表述方式。但愿那里所引进的波场是能够从n维坐标空间移植到 3 维或 4 维坐标空间的，海森伯—狄拉克的理论我固然不得不钦佩，但是我却闻不到真理的气味。
　　——爱因斯坦致索末菲，1926年8月21日

　　薛定谔理论的这些成就留下了巨大的印象，虽然我不知道，它比老的量子规则是不是会讲出更多的东西，即讲出某些符合实际事件方面的东西。人们是否真的已接近解决这个谜了呢？我寄上一篇小作品给您，其实它不过是往日希望的一个雅致的坟墓而已。
　　——爱因斯坦致索末菲，1926年11月 28日

　　量子力学固然是堂皇的，可是有一种内在的声音告诉我，它还不是那真实的东西。这理论说得很多，但是一点也没有真正使我们更加接近于“上帝”的秘密。我无论如何深信上帝不是在掷骰子。
　　——爱因斯坦致玻恩，1926年12月4日

　　许多物理学家断言——而且有许多有利于他们的有力论据——在这些事实面前，不仅微分定律，而且因果律本身（直到现在，这是一切自然科学的终极的基本假设）也已经破产了……德布罗意—薛定谔方法在某种意义上是具有场论特征的，它确实推算出只存在分立的状态，这同经验事实取得了惊人的一致……但是它必须放弃质点的定位和严格的因果律……谁敢在今天断定这样的问题：因果律和微分定律这两条牛顿自然观的终极前提是不是一定要放弃呢？
　　——爱因斯坦，1927年3月20日

　　如果只从薛定谔波来考虑，那么就我所知，哥本哈根解释（量子力学完备地描述单个过程）是同相对性假设相矛盾的。
　　——爱因斯坦，1927年第五届索尔维会议发言

　　我认为，就有重物质来说，量子力学所包含的真理差不多同古典光学理论一样多。它们似乎都是一种正确的统计理论，但对于单个基元过程还缺乏充分的理解。
　　——爱因斯坦致索末菲，1927年11月9日

　　你主张p、q的概念应当放弃，如果它们只能具有这样一种“动摇不定的意义”的话。这在我看来是完全合理的。
　　——爱因斯坦致薛定谔，1928年5月31日

　　海森伯—玻尔的绥靖哲学——或绥靖宗教？——是如此精心策划的，使它得以向那些信徒暂时提供了一个舒适的软枕。那种人不是那么容易从这个软枕上惊醒的，那就让他们躺着吧。
　　——爱因斯坦致薛定谔，1928年5月31日

　　像现在所用的这种原则上是统计性的描述方法，只能是一种暂时的过渡状态。
　　——爱因斯坦，1935年

　　

　　我坚定地相信，有人会发现一种比我的命运所能找到的更加合乎实在论的方法，或者说得妥当点，会发现一种更加明确的基础。
　　——爱因斯坦，1944年

　　当今则过分地受到一种主观主义和实证论的统治，对于把自然界看成是客观实在的观点，人们现在认为它是一种过时了的偏见，而认为量子理论家们的观点是天经地义的。
　　——爱因斯坦，1944年

　　不能相信：我们必须实际地并且永远地放弃那种在空间和时间里直接表示物理实在的想法。
　　——爱因斯坦致玻恩，1947年3月3日

　　我完全相信，终究会有人提出一种理论，在这个理论中用定律联系起来的对象，并不是几率。
　　——爱因斯坦致玻恩，1947年3月3日

　　他（玻尔）认为离开可能出现的主体而独立的实在是不存在的。
　　——爱因斯坦致玻恩，1953年

　　函数不能认为是对体系的完备描述，而只是一种不完备的描述。
　　——爱因斯坦致玻恩，1954年

　　这样的方案（即量子力学）不可能是自然的最终描述。
　　——爱因斯坦，1954年

 　　爱因斯坦一生都坚持实在论，而反对具有实证论倾向的量子力学的哥本哈根解释。爱因斯坦对这一解释提出了很多反对意见，而玻尔等人正是通过分析这些反对意见才进一步完善了他们关于量子力学的正统观点。因此，爱因斯坦在很大程度上促进了量子力学解释的不断清晰和完善，同时，他对量子力学哥本哈根解释的批判也一直在激励人们去发展更为完善的量子理论。这一贡献的影响是最为深远的，因为爱因斯坦所关心的量子问题至今依然存在，量子力学仍然没有被真正理解，量子力学与相对论的不相容问题也仍然没有得到解决。

　　爱因斯坦于1905年创立了狭义相对论，于1915年建立了广义相对论，然而，他一生的大部分时间都在思索量子的神秘本质，并试图建立一种更完备的量子理论。爱因斯坦晚年承认，“整整50年有意识的思考仍没有使我更接近‘光量子是什么’这个问题的答案”。今天，人们更没有理由骄傲自满，我们必须完成爱因斯坦未竟的科学事业，而在这一探索旅程中，他的探索精神和深邃思想仍将一直激励并指引我们前进。

　　[后记]

　　1975年8月25日，狄拉克在澳大利亚新南威尔大学作了题为“量子力学的发展”的演讲，其中他评论道，“我认为也许结果最终会证明爱因斯坦是正确的，因为不应认为量子力学的目前形式是最后的形式。关于现在的量子力学，存在一些很大的困难，……它是到现在为止人们能够给出的最好的理论，然而不应当认为它能永远地存在下去。”

爱因斯坦与玻尔

图4-5 爱因斯坦与玻尔的最早论战

　　 [爱因斯坦与玻尔的最早论战]

　　爱因斯坦与玻尔之间的论战被称为是一场“关于物理学灵魂的论战”5。这场论战开始于1920年，那年5月2日，玻尔第一次与爱因斯坦在柏林会面，他们就量子论的最新发展交换了意见，谈论的主题是光的波粒二象性问题。当时，爱因斯坦主张，完备的光理论必须以某种方式将波动性和粒子性有机地结合起来，并且波和粒子这两个侧面可以因果性地相互联系起来；而玻尔却坚持光的经典波动理论，否认光量子假设的有效性。后来，爱因斯坦在给玻尔的信中深情地写到，“我一直在学习你的伟大著作——当然是在我自己的研究受到挫折时——现在我很高兴地看到你年轻友好的面庞正在我面前微笑着、解释着。”


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　　注1、艾伦菲斯特的描述。
　　注2、斯特恩的描述。
　　注3、爱因斯坦本来打算将自己的想法论述得更加简单和清晰，然而他的合作者却在EPR文章中将它复杂化了。EPR文章的具体分工为：E（爱因斯坦）负责思想表达，P（波多尔斯基）负责逻辑论证，R（罗森）负责数学处理。这里给出的论证采用的是爱因斯坦最初设想的更简单的形式。
　　注4、EPR是三位作者名字首字母的缩写。
　　注5、英国物理学史家惠塔克（Andrew Whitaker）语。


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