量子力學(xué)的創(chuàng)建者們?cè)诰鄄?索爾維會(huì)議

科學(xué)被普遍認(rèn)為是人類(lèi)最偉大的事業(yè)，在某種意義上，科學(xué)的水平代表了人類(lèi)認(rèn)識(shí)自然的能力。科學(xué)是生活在這個(gè)星球上不同時(shí)代、不同國(guó)家、不同職業(yè)的人的共同文明成果。

例如，能量守恒與轉(zhuǎn)化定律的發(fā)現(xiàn)是牛頓建立力學(xué)體系以來(lái)物理學(xué)取得的最重大的成就，被認(rèn)為是自牛頓力學(xué)以后的科學(xué)發(fā)展的第二次大綜合。它是在19世紀(jì)30—40年代間，由不同國(guó)家、不同職業(yè)的十幾位科學(xué)家分別從不同的側(cè)面各自獨(dú)立地提出的，其中德國(guó)的邁爾和赫爾姆霍茲、英國(guó)的焦耳是做出主要貢獻(xiàn)的三位科學(xué)家。

又如，量子力學(xué)是集普朗克、愛(ài)因斯坦、玻爾、海森堡、德布羅意、泡利、玻恩、薛定諤、狄拉克、約當(dāng)、費(fèi)曼、費(fèi)米等超一流智慧最終建立的。這些科學(xué)家來(lái)自不同的國(guó)家和民族，它們有著不同的教育背景和人生經(jīng)歷，而且性格各異，這集中體現(xiàn)了科學(xué)事業(yè)的國(guó)際化。

由于量子力學(xué)是20世紀(jì)物理學(xué)的基礎(chǔ)，其重要性再怎么強(qiáng)調(diào)都不為過(guò)，所以量子力學(xué)的主要奠基人在物理學(xué)史甚至整個(gè)科學(xué)史上都具有崇高的地位。英國(guó)雜志《物理學(xué)世界》在100位著名物理學(xué)家中評(píng)選的10位最偉大人物分別是愛(ài)因斯坦、牛頓、麥克斯韋、玻爾、海森堡、伽利略、費(fèi)曼、狄拉克、薛定諤、盧瑟福。其中，除了牛頓、麥克斯韋、伽利略和盧瑟福以外，都是量子力學(xué)的奠基人。盧瑟福作為原子物理學(xué)和核物理的奠基人，曾經(jīng)提出過(guò)核式原子模型，從廣義上也為量子力學(xué)的建立做出了貢獻(xiàn)。

因此，我按照自己設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)選出10位對(duì)量子力學(xué)的建立做出杰出貢獻(xiàn)的物理學(xué)家進(jìn)行了詳細(xì)介紹。

阿爾伯特·愛(ài)因斯坦（德國(guó)、瑞士、美國(guó)）

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愛(ài)因斯坦是20世紀(jì)最偉大的科學(xué)家，他被認(rèn)為是人類(lèi)歷史上最具創(chuàng)造性才智的人物。他一生中開(kāi)創(chuàng)了物理學(xué)的四個(gè)領(lǐng)域：狹義相對(duì)論、廣義相對(duì)論、宇宙學(xué)和統(tǒng)一場(chǎng)論。他還是早期量子論的三大先驅(qū)者之一，在分子運(yùn)動(dòng)論和量子統(tǒng)計(jì)理論等方面也作出了重大貢獻(xiàn)。他的科學(xué)工作成為20世紀(jì)物理學(xué)的基石，為我們理解自然界的基本規(guī)律提供了新的依據(jù)，同樣加強(qiáng)了我們利用科技支配自然的能力。

愛(ài)因斯坦一生中最具傳奇性的經(jīng)歷是在被譽(yù)為愛(ài)因斯坦奇跡年的1905年，他利用在瑞士伯爾尼專(zhuān)利局工作的業(yè)余時(shí)間寫(xiě)了6篇論文，其中的三篇論文分別在三個(gè)不同的領(lǐng)域中取得歷史性成就。

他生命中最后20多年一直致力于尋找能將引力理論和電磁理論結(jié)合起來(lái)的統(tǒng)一場(chǎng)論，盡管沒(méi)有取得成功卻被證明是超越了時(shí)代?，F(xiàn)在，尋找比統(tǒng)一場(chǎng)論包含內(nèi)容更廣泛、能夠統(tǒng)一解釋各種基本相互作用的理論，是理論物理學(xué)最重要的問(wèn)題。

他與以玻爾為代表的哥本哈根學(xué)派圍繞量子物理的基本規(guī)律以及量子力學(xué)理論的完備性的著名論戰(zhàn)影響至今，被傳為20世紀(jì)學(xué)術(shù)界的佳話。他在生活上不拘小節(jié)，且有些多情，但這絲毫不影響他在人們心目中的完美形象。1999年12月26日，愛(ài)因斯坦被美國(guó)《時(shí)代周刊》評(píng)選為“世紀(jì)偉人”。

尼爾斯·玻爾（丹麥）

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在所有的發(fā)展量子論的人中，玻爾的貢獻(xiàn)最大，被譽(yù)為量子論的“教皇”。玻爾是早期量子論的三大先驅(qū)者之一，他在1913年提出的原子模型為量子論的最終創(chuàng)立奠定了基礎(chǔ)。他關(guān)于量子理論的哥本哈根詮釋至今仍然占據(jù)著統(tǒng)治地位，并影響著我們對(duì)宇宙的看法。

他所創(chuàng)建的哥本哈根物理研究所在創(chuàng)立量子力學(xué)的過(guò)程中成為世界物理研究中心，在此基礎(chǔ)上建立的哥本哈根學(xué)派是人類(lèi)歷史上最具影響力的學(xué)派之一，玻爾、海森堡、狄拉克、泡利、朗道、伽莫夫等人都曾在此學(xué)習(xí)或工作過(guò)，這個(gè)研究所以其一批批杰出的科學(xué)巨匠和出色的科學(xué)成就而享譽(yù)世界。他所倡導(dǎo)的哥本哈根精神也為國(guó)際科學(xué)界所傳頌。玻爾在科學(xué)史上的地位獨(dú)一無(wú)二，幾乎無(wú)人能及。簡(jiǎn)而言之，玻爾對(duì)20世紀(jì)物理學(xué)的貢獻(xiàn)僅次于愛(ài)因斯坦。

馬克斯·普朗克（德國(guó)）

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19世紀(jì)后期，隨著力學(xué)、熱力學(xué)、統(tǒng)計(jì)物理學(xué)、電磁學(xué)以及電動(dòng)力學(xué)取得一系列成就，經(jīng)典物理學(xué)達(dá)到頂峰。許多物理學(xué)家認(rèn)為物理學(xué)已接近完美，后輩們只要做一些零碎的修補(bǔ)工作就行了。

事實(shí)上，當(dāng)時(shí)的物理學(xué)正面臨著前所未有的危機(jī)，在物理學(xué)平靜而晴朗的天空出現(xiàn)了兩朵令人不安的的烏云。普朗克撥開(kāi)了其中一朵，提出了量子假說(shuō)。他的工作發(fā)起了量子理論，結(jié)束了經(jīng)典物理學(xué)一統(tǒng)天下的局面，之后永遠(yuǎn)地改變了物理學(xué)的基本框架，普朗克的工作太非凡、太重要了，以至于他有時(shí)被認(rèn)為是可以和牛頓及愛(ài)因斯坦齊名的科學(xué)家。

作為最后幾位偉大的經(jīng)典物理學(xué)家之一和第一位現(xiàn)代物理學(xué)家，普朗克既是一位堅(jiān)定的保守派又是一位勇敢而極具創(chuàng)新精神的的改革家，他在物理學(xué)史上第一次打破經(jīng)典物理學(xué)連續(xù)性觀念的束縛于1900年提出能量子的概念后就停止了腳步，甚至曾經(jīng)非常努力試圖將量子假說(shuō)納入經(jīng)典物理學(xué)的框架內(nèi)。盡管如此，普朗克作為一名舉足輕重的“過(guò)渡人物”，只要自然科學(xué)存在，普朗克的名字就不會(huì)被遺忘。

維爾納·海森堡（德國(guó)）

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海森堡在年僅24歲時(shí)就成為量子力學(xué)的主要?jiǎng)?chuàng)立者之一，他于1925年提出矩陣力學(xué)這一發(fā)現(xiàn)被認(rèn)為是現(xiàn)代物理學(xué)的一個(gè)關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點(diǎn)。1927年，他又提出了“測(cè)不準(zhǔn)原理”，這一原理的提出意味著測(cè)量亞原子粒子的所有努力都是白費(fèi)力氣。作為哥本哈根學(xué)派的主要代表之一，海森堡提出的測(cè)不準(zhǔn)原理對(duì)哥本哈根詮釋統(tǒng)治地位的確立功不可沒(méi)。

作為一個(gè)年輕人，海森堡毫無(wú)疑問(wèn)是幸運(yùn)的，因?yàn)樗群髱煆漠?dāng)時(shí)處在原子物理學(xué)與量子理論最前沿的索末菲、玻恩以及玻爾。優(yōu)秀的導(dǎo)師將海森堡一下子就帶入到學(xué)術(shù)的最前沿和最核心地帶，使他在從事研究工作時(shí)事半功倍。正如海森堡后來(lái)回憶說(shuō)他是倒過(guò)來(lái)學(xué)物理的，先學(xué)原子物理，再學(xué)經(jīng)典力學(xué)。

納粹統(tǒng)治時(shí)期海森堡并沒(méi)有像很多物理學(xué)同行那樣去美國(guó)，他選擇留在德國(guó)，主要從事核裂變研究，并被任命為原子彈項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人，但直到戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)束都沒(méi)有將原子彈造出來(lái)。是由于海森堡根本就不會(huì)造原子彈，還是出于對(duì)人類(lèi)的憐憫之心使他放棄了這一想法？這一切都無(wú)從得知。這位20世紀(jì)最年輕有為的物理學(xué)家同時(shí)也成為了20世紀(jì)最具爭(zhēng)議的物理學(xué)家。

埃爾文·薛定諤（奧地利）

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薛定諤是20世紀(jì)最具影響力的科學(xué)家之一。對(duì)于20世紀(jì)的物理學(xué)和生物學(xué)而言，薛定諤都具有極其顯著的重要性。1925年，薛定諤在讀了德布羅意關(guān)于物質(zhì)波的論文后僅用了兩個(gè)月時(shí)間就建立了波動(dòng)方程，創(chuàng)立了波動(dòng)力學(xué)。這一描述電子繞原子核運(yùn)動(dòng)的方程式被玻恩稱(chēng)為物理學(xué)史上最卓越的成就。

薛定諤對(duì)物理學(xué)的哲學(xué)意義也有著濃厚的興趣，他在“科學(xué)是統(tǒng)一的”這一信念的支持下投身到生命科學(xué)的研究中。他創(chuàng)作的《生命是什么》一書(shū)雖然簡(jiǎn)短卻被證明是20世紀(jì)最有影響力的科學(xué)著作之一。他的著作開(kāi)創(chuàng)了從物理學(xué)角度研究生命科學(xué)的先河，更深遠(yuǎn)的意義的是他將對(duì)生命現(xiàn)象的解釋從細(xì)胞水平提高到了分子水平。DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)者沃森和克里克都聲稱(chēng)他們尋求生命奧秘的強(qiáng)烈愿望是受到了薛定諤《生命是什么》一書(shū)的啟發(fā)。

薛定諤個(gè)性復(fù)雜矛盾卻極具教養(yǎng)、口才好，而且還很多情。他在去世前不久，曾經(jīng)說(shuō)過(guò)，如果要寫(xiě)一篇簡(jiǎn)短的自傳的話，那必須省略非常豐富的的一部分，即涉及到他與女人的關(guān)系?？傊?，薛定諤的巨大影響力不會(huì)隨著時(shí)間的消逝而慢慢衰退。

保羅·狄拉克（英國(guó)）

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狄拉克是量子力學(xué)史上的一個(gè)極其關(guān)鍵的人物。他創(chuàng)造性地把愛(ài)因斯坦的狹義相對(duì)論引進(jìn)了量子力學(xué)，給出了描述電子運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性方程。這個(gè)方程后來(lái)成為相對(duì)論性量子力學(xué)的基礎(chǔ)。量子力學(xué)與相對(duì)論的結(jié)合使得電子的自旋和反粒子的存在變得很自然。

作為場(chǎng)論和量子電動(dòng)力學(xué)的奠基人，狄拉克對(duì)物理學(xué)的影響廣泛而深遠(yuǎn)。他預(yù)言的反物質(zhì)至今仍是粒子物理學(xué)家探索的對(duì)象，他關(guān)于磁單極子的預(yù)言雖然沒(méi)有得到證實(shí)，卻與20世紀(jì)后30年物理學(xué)界孜孜以求的弦理論密切相關(guān)。1932年起他開(kāi)始當(dāng)任劍橋大學(xué)歷史上最崇高的盧卡斯數(shù)學(xué)教授職位將近四十年，這是牛頓曾經(jīng)當(dāng)任過(guò)的職位。狄拉克性格比較內(nèi)向，相對(duì)于物理學(xué)的哲學(xué)意義而言，他對(duì)物理學(xué)的數(shù)學(xué)美更感興趣。

路易斯·維克托·德布羅意（法國(guó)）

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物質(zhì)波理論的創(chuàng)立者、法國(guó)公爵兼德國(guó)王子德布羅意或許是家世最顯赫的科學(xué)家之一。對(duì)于很多物理學(xué)家來(lái)說(shuō)，德布羅意的成功是一個(gè)難以解開(kāi)的謎。德布羅意十八歲就獲得了巴黎大學(xué)的歷史學(xué)學(xué)士學(xué)位。后來(lái)他聽(tīng)到作為第一屆索爾維會(huì)議秘書(shū)的哥哥莫里斯談到關(guān)于輻射與量子等問(wèn)題的討論后，尤其是讀了龐加萊的《科學(xué)的價(jià)值》等書(shū)，他決心投身物理學(xué)。他后來(lái)回憶說(shuō)，“我十九歲的時(shí)候，感覺(jué)到心底產(chǎn)生一種理論物理的召喚”。兩年后，他獲得了理學(xué)學(xué)士學(xué)位。一戰(zhàn)期間，他在軍隊(duì)從事無(wú)線電方面的研究。退伍后，他到大學(xué)繼續(xù)攻讀物理學(xué)博士學(xué)位。

受愛(ài)因斯坦的光具有波粒二象性思想的啟發(fā)，他在1924年的博士論文中大膽的提出電子具有波動(dòng)性這個(gè)具有革命性的新思想，并進(jìn)行了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼撟C。德布羅意的新理論在物理學(xué)界掀起軒然大波，這種在并無(wú)實(shí)驗(yàn)證據(jù)大條件下提出的新理論使得人們很難接受，卻受到了愛(ài)因斯坦的大加贊賞。三年后，電子具有波動(dòng)性被實(shí)驗(yàn)證實(shí)，他的理論作為大膽假設(shè)而成功的例子獲得了普遍的贊賞。

后來(lái)，薛定諤發(fā)展了德布羅意的理論，創(chuàng)立了波動(dòng)力學(xué)。在二十世紀(jì)關(guān)于量子力學(xué)詮釋的大論戰(zhàn)中德布羅意與愛(ài)因斯坦、薛定諤一樣站在了因果律決定論一邊，盡管他的立場(chǎng)似乎不是很堅(jiān)定。但作為科學(xué)界一位持久具有影響力的人物，德布羅意的工作為量子力學(xué)的成熟打下了基礎(chǔ)，在量子力學(xué)發(fā)展過(guò)程中具有劃時(shí)代意義，成為現(xiàn)代科學(xué)史上的一個(gè)重要里程碑。

馬克斯·玻恩（德國(guó)、英國(guó)）

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玻恩是二十世紀(jì)最重要的物理學(xué)家之一。作為量子力學(xué)這一術(shù)語(yǔ)的提出者，玻恩是唯一對(duì)量子力學(xué)中兩個(gè)不同卻等價(jià)的描述電子圍繞原子核運(yùn)動(dòng)的方程式，即海森堡提出的矩陣力學(xué)和薛定諤創(chuàng)立的波動(dòng)力學(xué)都作出了巨大貢獻(xiàn)的科學(xué)家，且起著關(guān)鍵的作用，盡管他的工作多是闡述性的。

在與海森堡一起將矩陣力學(xué)系統(tǒng)化為量子力學(xué)的一般理論后，玻恩提出了波動(dòng)力學(xué)的波函數(shù)統(tǒng)計(jì)解釋?zhuān)沟醚Χㄖ@的方程真正為公眾普遍接受，并為海森堡提出“測(cè)不準(zhǔn)原理”奠定了基礎(chǔ)。

玻恩與愛(ài)因斯坦的長(zhǎng)期通信使得愛(ài)因斯坦的那句“上帝是不擲骰子的”聞名天下。無(wú)論愛(ài)因斯坦是否正確，玻恩的工作及其在二十世紀(jì)物理學(xué)界的地位都不是上帝擲骰子的結(jié)果，因?yàn)樗诹孔恿W(xué)的發(fā)展過(guò)程中作出的比任何人都要多。

沃爾夫?qū)づ堇▕W地利、美國(guó)）

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被譽(yù)為物理學(xué)的良知和上帝的鞭子的泡利對(duì)量子力學(xué)的重要性不在于絕對(duì)基本的發(fā)現(xiàn)，而在于他為海森堡等人創(chuàng)建量子力學(xué)提出了許多有創(chuàng)建的見(jiàn)解和批評(píng)。他在1925年提出的“泡利不相容原理”被認(rèn)為量子力學(xué)的主要支柱之一，是自然界的基本定律，它使得當(dāng)時(shí)所知的許多有關(guān)原子結(jié)構(gòu)的知識(shí)變得條理化。而他提出的非相對(duì)論性的自旋理論則成為量子力學(xué)中非常重要的工具。

泡利在學(xué)問(wèn)上嚴(yán)謹(jǐn)博學(xué)，生活上為人刻薄，語(yǔ)言尖銳，但這并不影響他在物理學(xué)家心目中的地位。在量子力學(xué)這個(gè)人才輩出的領(lǐng)域，泡利絕對(duì)不是配角，他的眼光獨(dú)一無(wú)二，他的工作使他永遠(yuǎn)躋身物理學(xué)殿堂最耀眼的巨星的行列。

理查德·費(fèi)曼（美國(guó)）

費(fèi)曼是二十世紀(jì)后五十年里最重要的物理學(xué)家之一，他被普遍認(rèn)為是二十世紀(jì)誕生于美國(guó)的最偉大物理學(xué)家。他迷人的性格與傳奇的人生經(jīng)歷使他的名聲超出了科學(xué)界的圈子。

他提出的量子力學(xué)路徑積分形式的重要性可以與矩陣力學(xué)、波動(dòng)力學(xué)相媲美。他提出的費(fèi)曼圖、費(fèi)曼規(guī)則和重整化的計(jì)算方法是研究量子電動(dòng)力學(xué)和粒子物理不可缺少的工具，被認(rèn)為比近代科學(xué)史上任何其他數(shù)學(xué)形式描述都更大地改變了對(duì)基本物理過(guò)程形成概念及進(jìn)行計(jì)算的方法。除了重組量子電動(dòng)力學(xué)，給予它極大的精確性以外，費(fèi)曼在弱相互作用理論以及夸克理論的發(fā)展過(guò)程中同樣起著關(guān)鍵作用。

費(fèi)曼是一位極其優(yōu)秀的教師，根據(jù)他的講課錄音整理編著的《費(fèi)曼物理學(xué)講義》被認(rèn)為是二十世紀(jì)最經(jīng)典的物理學(xué)導(dǎo)引教材。費(fèi)曼有著深邃的直覺(jué)和獨(dú)立完成工作的獨(dú)特能力，性格特立獨(dú)行，據(jù)說(shuō)他能夠?qū)⑾匆聶C(jī)的每一個(gè)零部件安裝到一部粒子加速器上。

英國(guó)雜志《物理學(xué)世界》在100位著名物理學(xué)家中評(píng)選的10為最偉大人物中費(fèi)曼僅次于愛(ài)因斯坦、牛頓、麥克斯韋、玻爾、海森堡以及伽利略之后，名列第七位。盡管很多人認(rèn)為費(fèi)曼獲得的聲譽(yù)勝過(guò)他的實(shí)際貢獻(xiàn)，但費(fèi)曼的的工作毫無(wú)疑問(wèn)是他人僅憑努力不可企及的。

小結(jié)

以上十位物理學(xué)家在物理學(xué)界都是無(wú)人不知的，他們的貢獻(xiàn)在很大程度上改變了這個(gè)世界的面貌，他們的命運(yùn)與20世紀(jì)的整個(gè)人類(lèi)的命運(yùn)密切相關(guān)。

這10位物理學(xué)家當(dāng)中有很多人在二戰(zhàn)中被迫流亡，也有很多人參與了原子彈的研制工作。他們因?yàn)槎?zhàn)而改變了命運(yùn)，而他們?cè)诙?zhàn)期間的工作又改變了整個(gè)人類(lèi)的命運(yùn)。

德國(guó)物理學(xué)家愛(ài)因斯坦在20世紀(jì)初提出了質(zhì)能關(guān)系式，這成為原子彈制造的基礎(chǔ)。在受到納粹迫害后流亡美國(guó)，后來(lái)加入美國(guó)國(guó)籍，正是由于愛(ài)因斯坦寫(xiě)信給羅斯福，才有了制造原子彈的曼哈頓工程。

德國(guó)物理學(xué)家普朗克由于年事已高沒(méi)有受到迫害，但他的兒子因刺殺希特勒被處死。

丹麥物理學(xué)家玻爾在祖國(guó)淪陷后逃亡至美國(guó)，并直接參與了原子彈的設(shè)計(jì)和制造工作。

德國(guó)物理學(xué)家海森堡領(lǐng)導(dǎo)了德國(guó)原子彈的研制工作，只是他的原子彈不知什么原因直到納粹德國(guó)投降都沒(méi)有造出來(lái)。

奧地利物理學(xué)家薛定諤和德國(guó)物理學(xué)家玻恩在二戰(zhàn)期間也受到納粹德國(guó)的迫害，被迫流亡英國(guó)。奧地利物理學(xué)家泡利則流亡美國(guó)。

美國(guó)本土出生的費(fèi)曼也直接參與了原子彈的設(shè)計(jì)和制造工作。

二戰(zhàn)期間，大量歐洲各國(guó)的科學(xué)家移民至美國(guó)，世界科學(xué)研究的中心也由德國(guó)遷移至美國(guó)，這是美國(guó)成為當(dāng)今世界上唯一的超級(jí)大國(guó)的重要原因。