量子和粒子物理學何以解釋一切

第4章 馴服野獸

字體:16+-

薛定諤博士

現在仍然有人不接受玻爾原子理論中的電子殼層和量子躍遷。這些理論沒有解釋為什麽隻存在特定的能量殼層,以及為什麽其預測的數據並不總是與實驗相符。

玻爾根據不同的理論把原子搗碎、揉在一起,就像一個玩洋娃娃的孩子強迫娃娃親吻。他知道這不能一勞永逸,必須有一個更簡潔、更優雅、沒有人想過的理論。想出這個理論的人是埃爾溫·薛定諤。相較於他的理論,薛定諤的個人生活更令全城人津津樂道。

薛定諤是個天才,他有些離經叛道,崇尚精神自由,喜歡打領結。在長達50年的職業生涯裏,他就科學、藝術和哲學等主題撰寫了大量文章。薛定諤是上流社會的棄兒,他與妻子安妮、情人希爾德的三角戀引發了不少流言蜚語。

盡管生活很有趣,但薛定諤的緋聞並不是他獲得諾貝爾獎的原因(這本來可以當作獲獎感言)。薛定諤獲獎,是因為他有更好的方法解釋原子。

騙子

薛定諤討厭聖誕節。他反對帶有宗教色彩的活動,這是人盡皆知的。所以,1925年12月,他決定搬到瑞士一座偏僻的別墅,從而遠離一切慶祝活動。薛定諤的妻子留在家裏,但“一位來自維也納的舊情人”在避寒期間陪著他,這位女友的身份已不可考。[2]這段時間裏薛定諤沒有寫日記,所以沒有人知道他究竟做了什麽,但我們知道他度假的行李箱中裝著一個待解決的物理問題。

薛定諤一開始對量子論不感興趣。他是個天才的物理學家,但專業領域是波的行為,而不是粒子。老實說,他對電子、光子和質子感到厭煩。當然,自從人們意識到有時需要把這些粒子看成波後,他就不這麽覺得了。

如果把電子當成粒子,薛定諤知道很多方程來描述它的行為;但如果把它當成波,人們就束手無策了。他後來寫道(轉述自德語):“這種極端的想法可能是錯的……換句話說,忽略波的相反觀點導致了很大的困難,以至於似乎應該誇大另一種方法的重要性。”[3]