推迟22年颁发的诺贝尔奖——遭到权威反对的波函数“统计解释” |
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来源:zter 更新时间:2010-10-23 13:39:28 |
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”。
随着科学的发展和人们认识水平的提高,爱因斯坦的观点受到越来越多的批评,陷
于十分孤立的境地。1949年,他在“对批评的回答”一文中承认,量子力学是“迄今为
止唯一能把物质的粒子和波动的两重特征以逻辑上令人满意的方式统一起来的理论”。
但是他对量子力学仍然“反感”,认为波函数做为“休系整体的一个统计性的描述”
“是不完备的”,“是使人迷惑”的“暂时成功”,而不是“原则性的考虑”。1953年
,
爱因斯坦写了《关于量子力学基础的解释的基本意见——赠给马克斯.玻恩的科学论文
集,为纪念他从爱丁堡大学台特自然哲学讲座退休》一文,继续同玻恩进行激烈的争论
。
直到1954年爱因斯坦逝世前几个月,他在同海森堡谈到量子力学的解释时,仍然互相不
能“说服”,爱因斯坦坚持认为统计性的量子力学“这样的方案不可能是自然的最终描
述”。
薛定谔因创立波动力学而蜚声物理学界,他始终反对波函数的统计解释。1928年,
他在一次演讲中说:“关于Ψ函数的明显的统计解释,……这种观点有点不能令人满
意”。1952年,他为庆祝德布罗意60寿辰而写的“波动力学的意义”中,称波函数的几
率解释为“超经验的,几乎是心理上的解释。这种解释立即受到绝大多数第一流的理论
家的欢呼,把它当作唯一符合于实验的解释,而且这种解释现在已经成为人人都接受的
(只有少数值得注意的人除外)正统教义了”。这使“德布罗意和我一样都感到震惊和
失望”。
至于普朗克,他直到逝世的时候都属于怀疑派,支持薛定谔而反对玻恩关于波函数
的统计解释。
像爱因斯坦这样的科学权威,哪怕只有他一个反对,也足以使诺贝尔奖金委员会畏
缩不前,甚至把一致同意的候选人从实际获奖者的名单中悄悄地勾掉。何况还有薛定谔
和德布罗意等几个“伟大人物”同他站在一起呢?正是由于爱因斯坦等少数权威的一贯
坚决反对,才使玻恩的获奖时间整整推延了22年。1954年11月3日,玻恩获奖后坦率地
讲出他“惊喜交集”的矛盾心理和感伤情绪:“1932年我没有海森堡一起得到诺尔奖金
,
尽管海森堡给我写了一封友好的信,这件事当时还是在我的感情上造成了巨大的创伤。
”
新思想与旧习惯的激烈斗争
“科学中的进展不能老是通过用已知的自然律来解释新现象的办法来实现,在某些
情况下,被观测到的新现象只能用新概念来理解”。
本世纪20年代初,物理学正处于蓬勃发展又激烈动荡的时期,相对论取得成功,量
子论方兴未艾。玻尔(N.Bohr,1885-1962)用旧量子论解释原子现象,实际是把新
的量子化概念放到旧的经典力学轨道中,像用旧瓶装新酒、穿新鞋走老路一样,对于一
些新问题显得无能为力。为了摆脱这种困境,许多物理学家纷纷提出各种新的概念、学
说和理论,出现百花争艳的局面。物理学处于又一次重大革命的前夜,量子力学到了它
的临产时期。
一些具有新思想的物理学家,看清了这种形势,积极探索恰当描述和完满解释微观
世界和原子事件的新理论,玻恩则是一个杰出的代表。玻恩一向主张创新,反对倒退。
当相对论刚刚问世受到各种攻击时,他积极支持并勇敢捍卫了这个伟大的新理论;1924
年他预见到新理论即将出现,而把他写的一部完整原子理论著作为第一卷;1925年他发
现海森堡“运动学及力学诸关系的量子解释”论文中的新方法很价值,立刻寄出发表,
并且以此为突破口,与他的助手一起建立了矩阵力学。玻恩以实验事实为基础,创建背
离经典物理框架的量了力学,体现了他敢于突破、大胆创新的先进科学思想。在薛定谔
建立波动力学后,玻恩提出波函数的统计解释,是历史的必然。
“任何一项新的科学原理的发现都意味着对人们习以为常的传统观念的背离和决
裂”。波函数的统计解释第一次把几率概念正式引进“精确的”物理学,从此物理学特
别是微观物理学必须考虑一个几率的理论,“粒子的运动遵循几率定律,而几率本身则
按因果律分布”,这种解释表明量子力学与经典力学的本质区别。“量子力学有它独特
之处,一般它只预言一个事件上一页 [1] [2] [3] [4] [5] [6] 下一页
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