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第6部分

極的

快樂了。”

在當時的緊張的情況下,玻爾的英文寫得一團糟。“獎金”(Prize)寫

成了“價格”(Price)。

四、世紀之戰

到了30 年代初,物理學的理論已達到了一個非常完善、完美的地步,物

理學家普遍產生了一種滿足和自得之感。科學已經跨進了一個新領域——原

子領域,這在很大程度上是由於玻爾的指引。在這個領域中,一切都是另一

種樣子,舊有的規則都不再適用,它的基本性質已被歸納成為一個具有新概

唸的結構,這個成就使得一些成功者們有些飄飄然。

而玻爾並不這樣認為,他總是善於思考,善於鑽研,不斷研究新的問題,

他認為量子理論還有極多的工作要作。一直到1936 年,玻爾把大部分精力用

於鞏固和加深量子力學,物理學在實際上已經向兩個方面發展了。一個方面

是繼續深入地研究量子,這正是玻爾所做的工作,另一個方面是探索原子的

更深一層——原子核。

在本世紀20 年代,量子力學迅猛發展起來,並逐漸形成了以玻爾為首

的,獲得大多數物理學家支援的哥本哈根派,和以愛因斯坦為核心的少數派。

在哥本哈根學派看來,牛頓力學只運用於宏觀領域。而在微觀領域,微

觀粒子的位置和速度不能同時確定,這就叫測不準關係。因此,量子力學只

服從統計性規律,而不是因果規律。這種說法在愛因斯坦看來,就好象是“上

帝”在擲骰子,碰運氣。他相信,自然界中存在普遍的因果關係。一切事物

都有前因後果。因此,微觀粒子也同樣應服從因果規律。量子力學說它只服

從統計規律,是因為量子力學還沒有發展完備。1930 年,玻爾參加了索爾維

會議,挑戰開始了。在與會者全體的注視下,愛國斯坦力圖徹底摧毀玻爾的

“測不準偏見”。他想出了一個“假想實驗”,這次他提出用相對論的方法,

來實現對單個電子進行時間和能量的準確測量。原理是不會有例外情況的。

如果這個方法可得,那麼,“並協理論”以及玻爾的全部工作就會統統宣告

失敗。

愛因斯坦在黑板上畫出了他的實驗裝置圖,並且宣稱,上述實驗的各種

測量都能作到,不存在什麼相互作用。這一回玻爾碰上了嚴重的麻煩,玻爾

和同事們檢查了愛因斯坦實驗的每一個細節,玻爾找出了這一似乎是無懈可

擊的實驗的錯誤之處。

第二天上午,玻爾見到了愛國斯坦,指出愛因斯坦犯了一個不該由愛因

斯坦犯的錯誤,原來愛因斯坦忘記了在他的相對論中,如果一隻鍾沿重力的

方向發生位移,它的快慢會發生變化。這樣又該出測不準關係了。接著玻爾

用數學來敘述自己的論點。愛因斯坦不得不表示同意,玻爾的論證和計算都

是無可指摘的,愛因斯坦的工作反而駁倒了他自己的意圖。

在巨人的這場較量中,玻爾和量子力學又一次取得了勝利。

愛因斯坦和玻爾的論戰持續了30 年之久,直到愛因斯坦去逝。這是近代

物理學史上持續時間最長、最富有科學意義的一場論爭。

繼關於測不準關係爭論後,接著,玻爾又花了十年時間,精心研究了測

不準關係的全部含義,提出了這種關係的互補性。這種新型的邏輯關係,解

決了把作用量子納入物理學概念框架的問題。玻爾的這一發現,開啟了科學

領域更新的局面,使當時很多科學家望塵莫及。玻爾連續進擊,又耗費了兩

年時光,解決了把量子力學的數學方法推廣到電動力學中去遇到的難題。他

在科學研究中的連續突破,使科學界大為震驚。

五、揭開核裂變的秘密

科學發展到30 年代中期,核物理成了熱門,世界各地的科學家幾乎都轉

向了這個領域,致使核物理學飛速發展。但是玻爾的研究仍處於世界領先的

地位。

誰也不會忘記,在1935 年的一次科學討論會上,波德正在