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物理界的全明星陣容——第五屆索爾維會(huì)議

 hjqfreemail 2017-08-05

20世紀(jì)初,比利時(shí)化學(xué)家、業(yè)余學(xué)者、企業(yè)家、政治家和慈善家歐內(nèi)斯特·索爾維創(chuàng)立了索爾維會(huì)議。

1927年,第五屆索爾維會(huì)議在比利時(shí)布魯塞爾召開。因?yàn)榘l(fā)軔于這次會(huì)議的阿爾伯特·愛因斯坦與尼爾斯·玻爾兩人關(guān)于量子辯論,這次索爾維峰會(huì)被冠以“最著名”的稱號。同時(shí),量子物理的發(fā)展史,無論如何也無法避開這次精彩的,開創(chuàng)性的一次會(huì)議。

一張匯聚了物理學(xué)界智慧之腦的“明星照”則成了這次會(huì)議的見證,數(shù)十個(gè)涵蓋了眾多分支的物理學(xué)家都留下了他們的身影,愛因斯坦、玻爾更是照片的靈魂人物。這張照片被稱為是物理學(xué)的“全明星”合影。

物理界的全明星陣容——第五屆索爾維會(huì)議

第一排:歐文·朗繆爾、馬克斯·普朗克、瑪麗·居里、亨德里克·洛倫茲、阿爾伯特·愛因斯坦、保羅·朗之萬、Ch. E. Guye、C.T.R.威爾遜、O.W.里查森

第二排:彼得·德拜、馬丁·努森、威廉·勞倫斯·布拉格、Hendrik Anthony Kramers、保羅·狄拉克、亞瑟·康普頓、路易·德布羅意、馬克斯·波恩、尼爾斯·玻爾

第三排:奧古斯特·皮卡爾德、E. Henriot、保羅·埃倫費(fèi)斯特、Ed. Herzen、Théophile de Donder、埃爾溫·薛定諤、E. Verschaffelt、沃爾夫?qū)づ堇?、沃納·海森堡、R.H.福勒、里昂·布里淵

會(huì)議議程可以明顯將參會(huì)的科學(xué)家分成三派:只關(guān)心實(shí)驗(yàn)結(jié)果的實(shí)驗(yàn)派:布拉格和康普頓;哥本哈根派:玻爾、波恩和海森堡;還有哥本哈根派的死敵:德布羅意、薛定諤,以及愛因斯坦。


1、哥本哈根派的死敵:阿爾伯特·愛因斯坦

愛因斯坦,美籍德國猶太裔,理論物理學(xué)家,相對論的創(chuàng)立者,現(xiàn)代物理學(xué)奠基人?!?strong>

1921年獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng),1999年被美國《時(shí)代周刊》評選為“世紀(jì)偉人”。

愛因斯坦曾經(jīng)是量子力學(xué)的催生者之一,但是他不滿意量子力學(xué)的后續(xù)發(fā)展,愛因斯坦始終認(rèn)為“量子力學(xué)不完備”,但苦于沒有好的解說樣板,也就有了著名的“上帝不擲骰子”的否定式吶喊!愛因斯坦到過世前都沒有接受量子力學(xué)是一個(gè)完備的理論。愛因斯坦還有另一個(gè)名言:“月亮是否只在你看著他的時(shí)候才存在?”

面對浩浩蕩蕩的歷史潮流,他頑強(qiáng)的逆流而上,苦苦支撐。當(dāng)年策馬揚(yáng)帆,成為量子物理界的領(lǐng)袖,卻在二十年后站在自己一手創(chuàng)立的理論的對立面,引得無數(shù)人為此扼腕嘆息。

2、哥本哈根派掌門人:尼爾斯·玻爾

尼爾斯·玻爾(NielsBohr,1885-1962,中排右一),玻爾通過引入量子化條件,提出了玻爾模型來解釋氫原子光譜;提出互補(bǔ)原理和哥本哈根詮釋來解釋量子力學(xué),成為量子力學(xué)的奠基人之一,哥本哈根學(xué)派的掌門人。 

在對于量子力學(xué)的解釋上,玻爾等人提出了哥本哈根詮釋,但遭到了堅(jiān)持決定論的愛因斯坦及薛定諤等人的反對。從此玻爾與愛因斯坦開始了玻爾-愛因斯坦論戰(zhàn),最有名的一次爭論其實(shí)發(fā)生在第六次索爾維會(huì)議上,愛因斯坦提出了后來知名為愛因斯坦盒子的問題,以求駁倒不確定性原理。玻爾當(dāng)時(shí)無言以對,但冥思一晚之后發(fā)現(xiàn)巧妙的進(jìn)行了反駁,使得愛因斯坦只得承認(rèn)不確定性原理是自洽的。

3、實(shí)驗(yàn)派:康普頓和布拉格

康普頓(A.H.Compton,1892—1962,中排右四),他于1922—1923年間研究了X射線經(jīng)金屬或石墨等物質(zhì)散射后的光譜。在索爾維的峰會(huì)上,他傾心于他的實(shí)驗(yàn)成果,報(bào)告了康普頓實(shí)驗(yàn)以及其和經(jīng)典電磁理論的不一致,而勞倫斯·布拉格則做了關(guān)于X射線的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。出現(xiàn)在照片中的威廉·亨利·布拉格(W.H.Bragg,1862-1942,中排左三)便是其父親,現(xiàn)代固體物理學(xué)的奠基人之一。由于在使用X射線衍射研究晶體原子和分子結(jié)構(gòu)方面所作出的開創(chuàng)性貢獻(xiàn),他與兒子分享了1915年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

4、路易·德布羅意

路易·維克多·德布羅意(Louis Victor,Duc de Broglie,1892.08.15—1987.03.19)出生于迪耶普,法國理論物理學(xué)家,波動(dòng)力學(xué)的創(chuàng)始人,物質(zhì)波理論的創(chuàng)立者,量子力學(xué)的奠基人之一。

1929年獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。1932年任巴黎大學(xué)理論物理學(xué)教授,1933年被選為法國科學(xué)院院士。

5、埃爾溫·薛定諤

埃爾溫·薛定諤(Erwin Schr?dinger,1887年8月12日-1961年1月4日),奧地利物理學(xué)家,量子力學(xué)奠基人之一,發(fā)展了分子生物學(xué)。維也納大學(xué)哲學(xué)博士。蘇黎世大學(xué)、柏林大學(xué)和格拉茨大學(xué)教授。在都柏林高級研究所理論物理學(xué)研究組中工作17年。因發(fā)展了原子理論,和狄拉克(Paul Dirac)共獲1933年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

“薛定諤的貓”則被愛因斯坦認(rèn)為是最好地揭示了量子力學(xué)的通用解釋的悖謬性。其大意是:在一個(gè)封閉的盒子里裝有一只貓和一個(gè)與放射性物質(zhì)相連的釋放裝置。在一段時(shí)間之后,放射性物質(zhì)有可能發(fā)生原子衰變,通過繼電器觸發(fā)釋放裝置,放出毒氣,也有可能不發(fā)生衰變,因此依據(jù)常識,這只貓或是死的,或是活的。而依據(jù)量子力學(xué)中通用的解釋,波包塌縮依賴于觀察,在觀察之前,這只貓應(yīng)處于不死不活的迭加態(tài)。

6、沃納·海森堡

沃納·卡爾·海森堡(德文原名:Werner Karl Heisenberg,1901年12月5日—1976年2月1日,享年74歲),德國著名物理學(xué)家,量子力學(xué)的主要?jiǎng)?chuàng)始人,哥本哈根學(xué)派的代表人物,1932年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者

海森堡學(xué)說所得出的成果之一是著名的“不確定性原理”。這條原理由他在1927親自提出,被一般認(rèn)為是科學(xué)中所有道理最深?yuàn)W、意義最深遠(yuǎn)的原理之一。測不準(zhǔn)原理所起的作用就在于它說明了我們的科學(xué)度量的能力在理論上存在的某些局限性,具有巨大的意義。

7、馬克斯·玻恩

馬克斯·玻恩(Max Born,1882年12月11日-1970年1月5日),德國猶太裔理論物理學(xué)家,量子力學(xué)奠基人之一。因?qū)α孔恿W(xué)的基礎(chǔ)性研究尤其是對波函數(shù)的統(tǒng)計(jì)學(xué)詮釋,獲得1954年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。玻恩在物理學(xué)中的主要成就是創(chuàng)立矩陣力學(xué)和對薛定諤的波函數(shù)作出統(tǒng)計(jì)解釋。因量子力學(xué)方面的基本研究,特別是因波函數(shù)的統(tǒng)計(jì)解釋,和Bothe分享了1954年度的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)金。


1927年的第五屆索爾維會(huì)議云集了那個(gè)時(shí)代最聰明的數(shù)十個(gè)頭腦,每一位科學(xué)家的故事都足夠?qū)懮弦槐緜饔洝5且琅f沒能爭論出量子理論究竟是什么,直到現(xiàn)在,量子理論依舊富有神秘的色彩。我們永遠(yuǎn)都不會(huì)知道,也許那一天,又有幾個(gè)天才般的人物橫空出世,重新改寫量子物理的世界。

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