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量子力學革命，或第二次量子革命的歷史，以及它從潛在的革命性到理論革命到科學革命階段的迅速轉變，很自然成了本書一章的研究主題。量子力學對物理學發展的革命意義在過去的半個世紀中表現得已經很明顯。這些發展對科學和思維方式的重要性，近幾十年幾乎任何一本科學哲學著作都對它作了深入闡述（見玻恩1949；戴維斯1980；費困曼1965；雅莫爾1974和蘇帕爾1977）。

古典量子論的最後堡壘

在本章結束之前，我們介紹一個嚴肅的插曲，它能夠說明愛因斯坦光量子概念的真正革命性質。1924年，也就是康普頓宣佈康普頓效應的發現一年之後，玻爾（同H．A．克拉摩和J．C．斯拉特一道）發表了一篇論文，旨在反對光子概念。玻爾在他的原子理論中採用了量子概念，而這一原子理論很快得到了普遍接受並使物理學的這一學科發生了革命性的變化。當時，量子論中還存在著許多無法解釋的困難問題，直到幾年後建立了量子力學，這些問題才得到解決。但玻爾理論同普朗克最初的量子論一樣，本身並沒有涉及到“自由輻射場”，也就是光或其它電子輻射在空間的量子化問題。愛因斯坦1905年的論文發表後的二十年間，玻爾和許多物理學家一樣，他們雖然接受了量子論，但只承認光在輻射和吸收時的量子化，而不是光本身的量子化。他們必須記住，大量實驗（包括干涉實驗和衍射實驗）以似乎無懈可擊的證據證明了光的連續波動傳播。

玻爾…克拉摩…斯拉特假說是玻爾最後一次堅持他反對用量子論對光作一般性描述的立場。他堅信，他自己的“對應原理”能在輻射和吸收量子論和已經廣為認可的電磁波傳播理論之間的鴻溝上架起一座橋樑。在1919年及其以後的幾年中，他甚至表達過這樣的願望：如果對維護“我們的經典輻射理論”有必要的話，他將不惜邁出最為極端的一步——放棄能量守恆原理（見斯圖威爾1975，222）。

1922年12月11日，他在諾貝爾獎頒獎儀式上作演講時，再次提到了這個問題。當時他解釋說：“近年來，愛因斯坦理論的預言已經得到了……精確的實驗證實。”但他又立刻補充說：“儘管具有啟發性意義”，但愛因斯坦的“光量子假說”與所謂的干涉現象“完全不能相容”，因此，不可能在輻射本質意義上解釋光。“這成了1924年的玻爾…克拉摩…斯拉特論文的主題，論文的主要目的是：探索輻射特性的原因，“但並不涉及任何與光在自由空間傳播定律相背離的光的電磁波理論”，而只研究“虛輻射場與發光原子相互作用這一特例”。這篇論文中，作者宣告：在單次原子相互作用過程中，他們將“拋棄…能量與動量守恆原理的一個直接運用”，他們認為，守恆原理僅在宏觀統計水平上是有效的，對單個原子並不適用。在此前兩年，索未菲曾說過：拋棄能量守恆原理可能是醫治光的波粒二象性疾病“最好的藥方”（佩斯1982，419）。幾年後，海森伯（1929）在評述這段歷史時指出，“玻爾…克拉摩…斯拉特理論代表了古典量子論危機的頂點”（佩斯1982，419）；按照佩斯的說法，它是“古典量子論的最後一座堡壘”。

斯拉特後來在致B．L．F．D．瓦爾登的信中說，“能量和動量統計守恆的思想”是由“玻爾和克拉磨上升為理論的，這和我更好的見解完全相反”（斯圖威爾1975，292）。斯拉特指出，玻爾和克拉摩有充分的理由說明“在當時的條件下，沒有任何現象需要假定空間中光微粒（或量子）的存在。”斯拉特“對拋棄量子論獲得的益處同放棄能量守恆和因果律造成的損失作了比較，終於被所獲得力學機制的簡單性所征服”。

否定這一理論的意見“非常之多”（斯圖威爾&7）。然而，真正的答案並沒有在理論討論中出現，而是來自於直接的實驗。關於實驗結果，我們不妨引用赫胥黎曾經說過的話：“一個漂亮的假說被一個醜陋的事實扼殺了。”實驗毋庸置疑地證明，能量和動量守恆定律即使在單一原子層次上也是有效的