量子物理導(dǎo)論量子物理導(dǎo)論1911年，比利時布魯塞爾

量子問題的重要性使一些物理學(xué)家意識到有必要開一次國際會議，專門討論與量子有關(guān)的問題。1911年10月29日，在物理化學(xué)家能斯特的組織下，主題為“輻射理論與量子”的第一屆索爾維會議終于在布魯塞爾成功召開了。來自各個國家的物理學(xué)家們聚在一起，共同討論惱人的量子問題。他們都有一種共同的感受，即經(jīng)典物理學(xué)的某些基本原理處境不妙了。第一屆索爾維會議使量子思想聲名遠播，并使更多的人投入到對量子問題的研究中。愛因斯坦的好友貝索風趣地將這次會議稱為“布魯塞爾的女巫盛宴”。布魯塞爾的女巫盛宴

思想領(lǐng)域的最高音樂神韻

1913年3月6日，玻爾在哥本哈根的家中致信盧瑟福，信中附寄了他那篇著名的原子論文的第一章，請求盧瑟福將稿件發(fā)表在《哲學(xué)雜志》上。在這篇論文中，玻爾從原子所奏出的光譜音樂中聆聽到了量子的聲音，這便開啟了通往原子世界的大門。玻爾

二十世紀初，關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的問題同樣引起了物理學(xué)家們的極大關(guān)注。1911年，英國實驗物理學(xué)家盧瑟福根據(jù)他的散射實驗結(jié)果提出了原子的行星模型。根據(jù)這種模型，原子由原子核和電子組成，電子在原子核外繞核轉(zhuǎn)動，正如行星繞太陽運轉(zhuǎn)一樣。然而，這一直觀模型卻與經(jīng)典理論之間存在尖銳的矛盾。一方面，根據(jù)經(jīng)典理論的預(yù)言，這樣的系統(tǒng)無法穩(wěn)定存在，電子很快就會輻射掉能量而落入核中；另一方面，人們在實驗上并沒有發(fā)現(xiàn)這種坍縮現(xiàn)象，原子系統(tǒng)是穩(wěn)定的！定態(tài)與躍遷玻爾的理論成功地說明了氫原子的光譜線規(guī)律，它的出現(xiàn)大大擴展了量子概念的影響。愛因斯坦后來將這一理論贊譽為“思想領(lǐng)域的最高音樂神韻”。1916年，愛因斯坦利用玻爾原子理論和統(tǒng)計學(xué)方法分析了物體吸收和發(fā)射輻射的過程，并重新導(dǎo)出了普朗克定律。愛因斯坦的這一工作巧妙地將普朗克、他自己和玻爾三人的工作綜合起來，可以稱得上是一首美妙的量子協(xié)奏曲。哥廷根的玻爾節(jié)1922年6月，玻爾應(yīng)邀在哥廷根做了一系列關(guān)于原子理論的演講，后來人們稱之為哥廷根的玻爾節(jié)。也正是在此期間，玻爾收了兩個最有才華的弟子——海森伯和泡利，他們后來都為量子理論的建立做出了重要貢獻。在這次哥廷根演講中，玻爾清晰地論述了當時量子論的兩難局面，他說，“迄今為止，可供我們利用以描述自然現(xiàn)象的，只有那些在經(jīng)典理論中發(fā)展起來的概念……然而，我們卻同時假定經(jīng)典理論的那些圖像是不成立的。現(xiàn)在就出現(xiàn)了一個這樣的問題：到底有沒有任何可能性把經(jīng)典理論和量子論結(jié)合起來而不致發(fā)生矛盾？迄今這一問題還沒有真正解決。然而，物理學(xué)家們卻希望這兩種理論中的概念都具有某種實在性。”20年代的玻爾研究所揭開了巨大帷幕的一角

1923年夏末的一天，在法國巴黎的一間設(shè)備精良的實驗室里，德布羅意和他的哥哥莫里斯正在就X射線（一種頻率極高的光）的性質(zhì)進行著熱烈的討論，他們都認識到X射線即具有波的性質(zhì)，又具有粒子的性質(zhì)。這時，靈感的火花閃過德布羅意的腦際，他突然意識到，既然光波具有粒子的性質(zhì)，那么物質(zhì)粒子，尤其是電子，也應(yīng)當具有波的性質(zhì)！這個想法太美妙了，因為如果它是對的，那么將揭示出所有物質(zhì)都具有的一種新的普適本性——波粒二象性。德布羅意的想法太離奇了，當他將自己的新理論總結(jié)為一篇博士論文交給導(dǎo)師朗之萬時，朗之萬有些不知所措。在他看來，德布羅意的新穎想法似乎有些荒謬，但或許包含了真理的種子。于是，朗之萬將德布羅意的論文副本寄給了愛因斯坦，請他發(fā)表看法。愛因斯坦立刻就意識到了德布羅意理論的重要性，因為它正揭示了物質(zhì)（包括光和電子）的統(tǒng)一性。愛因斯坦自己早就注意到了光的波粒二象性，但他沒有勇氣將這一性質(zhì)推廣