第17部分(第1/4 页)

�蛩固狗炊缘闹饕�鄣闶牵�挛锢硌б��嘎仕枷胱魑��幕�∪狈��涞囊蚬�院腿范ㄐ裕�约坝纱说贾碌拿枋鲎匀唤绲牟煌瓯感裕ㄕ馑坪跏峭耆�运�救硕�裕�＞」苋绱耍��蛩固谷鲜兜搅孔恿ρ�俏锢硌Х⒄沟囊淮蠼�剑�淙凰�且桓鋈ㄒ诵缘募偎怠Ｋ�蚺当炊�澜蔽�被嵬萍隽孔恿ρУ墓餐�唇ㄕ哐Χㄚ毯秃Ｉ���蜓∪耍��逅�1982，515）。耐人寻味的是，爱因斯坦本人曾对量子力学的统计学基础做出了重要贡献。

量子力学革命，或第二次量子革命的历史，以及它从潜在的革命性到理论革命到科学革命阶段的迅速转变，很自然成了本书一章的研究主题。量子力学对物理学发展的革命意义在过去的半个世纪中表现得已经很明显。这些发展对科学和思维方式的重要性，近几十年几乎任何一本科学哲学著作都对它作了深入阐述（见玻恩1949；戴维斯1980；费困曼1965；雅莫尔1974和苏帕尔1977）。

古典量子论的最后堡垒

在本章结束之前，我们介绍一个严肃的插曲，它能够说明爱因斯坦光量子概念的真正革命性质。1924年，也就是康普顿宣布康普顿效应的发现一年之后，玻尔（同H．A．克拉摩和J．C．斯拉特一道）发表了一篇论文，旨在反对光子概念。玻尔在他的原子理论中采用了量子概念，而这一原子理论很快得到了普遍接受并使物理学的这一学科发生了革命性的变化。当时，量子论中还存在着许多无法解释的困难问题，直到几年后建立了量子力学，这些问题才得到解决。但玻尔理论同普朗克最初的量子论一样，本身并没有涉及到“自由辐射场”，也就是光或其它电子辐射在空间的量子化问题。爱因斯坦1905年的论文发表后的二十年间，玻尔和许多物理学家一样，他们虽然接受了量子论，但只承认光在辐射和吸收时的量子化，而不是光本身的量子化。他们必须记住，大量实验（包括干涉实验和衍射实验）以似乎无懈可击的证据证明了光的连续波动传播。

玻尔…克拉摩…斯拉特假说是玻尔最后一次坚持他反对用量子论对光作一般性描述的立场。他坚信，他自己的“对应原理”能在辐射和吸收量子论和已经广为认可的电磁波传播理论之间的鸿沟上架起一座桥梁。在1919年及其以后的几年中，他甚至表达过这样的愿望：如果对维护“我们的经典辐射理论”有必要的话，他将不惜迈出最为极端的一步——放弃能量守恒原理（见斯图威尔1975，222）。

1922年12月11日，他在诺贝尔奖颁奖仪式上作演讲时，再次提到了这个问题。当时他解释说：“近年来，爱因斯坦理论的预言已经得到了……精确的实验证实。”但他又立刻补充说：“尽管具有启发性意义”，但爱因斯坦的“光量子假说”与所谓的干涉现象“完全不能相容”，因此，不可能在辐射本质意义上解释光。“这成了1924年的玻尔…克拉摩…斯拉特论文的主题，论文的主要目的是：探索辐射特性的原因，“但并不涉及任何与光在自由空间传播定律相背离的光的电磁波理论”，而只研究“虚辐射场与发光原子相互作用这一特例”。这篇论文中，作者声明：在单次原子相互作用过程中，他们将“抛弃…能量与动量守恒原理的一个直接运用”，他们认为，守恒原理仅在宏观统计水平上是有效的，对单个原子并不适用。在此前两年，索未菲曾说过：抛弃能量守恒原理可能是医治光的波粒二象性疾病“最好的药方”（佩斯1982，419）。几年后，海森伯（1929）在评述这段历史时指出，“玻尔…克拉摩…斯拉特理论代表了古典量子论危机的顶点”（佩斯1982，419）；按照佩斯的说法，它是“古典量子论的最后一座堡垒”。

斯拉特后来在致B．L．F．D．瓦尔登的信中说，“能量和动量统计守恒的思想”是由“玻尔和克拉磨上升为理论的，这和我更好的见解完全相反”（斯图威尔1975，292）。斯拉特指出，玻尔和克拉摩有充分的理由说明“在当时的条件下，没有任何现象需要假定空间中光微粒（或量子）的存在。”斯拉特“对抛弃量子论获得的益处同放弃能量守恒和因果律造成的损失作了比较，终于被所获得力学机制的简单性所征服”。

否定这一理论的意见“非常之多”（斯图威尔&7）。然而，真正的答案并没有在理论讨论中出现，而是来自于直接的实验。关于实验结果，我们不妨引用赫胥黎曾经说过的话：“一个漂亮的假说被一个丑陋的事实扼杀了。”实验毋庸置疑地证明，能量和动量守恒定律即使在单一原子层次上也是有效的