第23章 物理學家的報告
很快來到第二天的會議現場，陸行知的腦海里全是昨天系統給他頒布的那個任務。
「找出愛因斯坦理論上的漏洞，我嗎？」坐到昨天相同的位置，陸行知喃喃自語道。
亞瑟一早就在這裡坐著了，聽到聲音扭頭望去：「你說什麼？」
陸行知搖了搖頭：「你知道今天有哪些人做報告嗎？」
亞瑟神秘一笑：「你猜。」
「我去問別人。」陸行知起身就要離開。
「哎哎哎，我告訴你還不行嗎，誰讓你自己都不注意報告名單的！」
眼看陸行知要走，亞瑟連忙拉住了他，眼神狂熱地說道：「今天要做報告的，那可是當今物理學界最最頂級的物理學家了，我昨晚覺都沒怎麼睡著，早早就來到了會場。」
說著，他還舉起自己厚厚的筆記本向陸行知炫耀。
陸行知有些無語：「除了咱倆，這個會場裡能上去報告的哪一個不是最最頂級的物理學家？別廢話，直接說名字。」
「海森堡、薛丁格、玻恩、還有我的導師玻爾，哦對了，還有愛因斯坦教授。」
「這幾個人竟然把他們安排到了同一天？」陸行知有些驚訝。
亞瑟露出得意的笑容：「這你就不懂了吧，專門把這幾位排在一起，就是為了方便他們討論同一個問題。」
「什麼問題？」陸行知被勾起了好奇心。
「量子力學究竟是不是對物理實在的完備描述。」
「沒聽懂。」
亞瑟驚訝地看了陸行知一眼，解釋道：「簡單來說，就是現在的量子力學描述出來的東西，到底是不受測量影響的客觀存在，還是只能通過實驗觀察到的結果。」
這下陸行知倒是聽懂了，物理學家果然都很抽象！
很快，到了正式報告的時間。
「接下來，由馬克斯·玻恩教授和維爾納·海森堡博士上來作報告。」
陸行知下意識地抬起頭，看向講台上的兩人。
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走在前方的年輕人是海森堡，他比自己想像中的還要年輕，聽說今年才26歲。
海森堡上前，朗聲道：「過去，我們研究量子力學，總是想用圖像描述行星軌道一樣，去試圖描述電子在原子中的運動軌跡。但問題是，我們從未真正觀察到過電子的運動軌跡。」
「既然這樣，我們為什麼非要把這些無法直接觀測的東西，當成量子力學的理論基礎？」
海森堡順勢往下講：「我們真正能夠在實驗中得到的，是能級、躍遷頻率、輻射強度這些可觀測量。」
「量子力學就應該直接建立在這些量上，而不是繼續拿牛頓力學那一套生搬硬套。」
海森堡一邊說著，一邊在黑板上寫著數學符號。
陸行知雖然看不懂這些數學符號的具體含義，但還是能看出寫的是矩陣。
海森堡在向眾人描述他建立的矩陣力學，用來解釋現在的量子力學。
陸行知聽得雲裡霧裡的，但是腦海里也隱隱約約有了一個問題。
既然海森堡描述中量子力學的電子不需要去描述沿什麼樣的軌道運動，只需要去研究被觀測的物理量。
那麼電子在沒人測量的時候，又是什麼狀態?」
正當他產生這樣的疑問，只見海森堡慢慢鞠躬退場，之前一同上場的玻恩接替了他的位置。
「我接替海森堡的問題繼續往下深入，相信大家很容易就能想到，如果不去對電子進行測量，那我們究竟應該怎麼描述它的狀態這個問題。」
玻恩比海森堡大了快20歲，整個人很是老練沉穩。
他轉身在黑板上寫下三個字——波函數，並在後面給出了方程。
「相信大家對波函數都不陌生了，正是薛丁格教授去年建立的波動力學中的核心內容。」
玻恩看向坐在下面的薛丁格。見狀，薛丁格站起身來，向所有人點頭示意。
玻恩繼續說道：「波函數當然是一個很好的用來描述電子狀態的數學對象，但真正問題是，波函數究竟是什麼？」
「在這裡我認為，這個波函數並不是想描述電子像水波一樣散開。它真正告訴我們的是：當我們對電子進行測量時，電子散布於不同位置的概率。」
接著他在黑板上寫下數學表達，結合前面海森堡的理論，使其變得更加嚴謹。
陸行知一邊聽著報告，一邊觀察坐在前面的愛因斯坦。
他敏銳地注意到，愛因斯坦聽到玻恩這套理論後，不自覺地開始皺眉。
他暗暗記下這一點。
接下來登場的則是玻爾教授，他繼續延續著前面兩位的觀點，把問題更加深入。
「我覺得真正的問題不在於電子究竟是粒子還是波。」
「關鍵在於我們該用什麼樣的實驗去研究電子。我們已經發現，在不同的實驗條件下，電子有時會展現出粒子的性質，有時又會展現出波的性質。」
「這兩種狀態互相排斥，卻又缺一不可。」
頓了頓，玻爾繼續說道：「所以我認為我們不需要去問電子究竟是波還是粒子。而是應該問的是在指定的實驗條件下，電子究竟展現出哪種性質。」
玻爾做的報告實際上是對海森堡與玻恩的補充，很顯然他們三個對於量子力學的態度上是相近的。
隨著玻爾的話音落下，陸行知出乎意料的聽懂了。
「這不就是波粒二象性麼？」
陸行知沒想到，這個初中生都知道的基本概念，現在卻讓如此多的大佬進行討論思考。
正當他以為這個結論終於蓋棺定論的時候，有人提出了質疑。
「按照你們這樣說的，電子連真實軌跡都沒有了，真是荒謬！」
「為什麼要有？」說話的是泡利，也是一位諾獎得主。
他站起身來，毫不留情地反駁道：「因為經典力學中的粒子有軌跡，所以電子也必須有？」
這只是一個小插曲，三人的報告都很順利地完成了。
「接下來有請阿爾伯特·愛因斯坦教授上來作報告。」
愛因斯坦走上講台，他緩緩開口說道：「剛剛幾位學者的報告著實精彩，我受益匪淺。」
「但是。」愛因斯坦的話鋒一轉：「你們的理論或許能很好地預測實驗結果，但我不認為它已經完整地描述了物理現實。」
講台下的玻爾直接站起身：「愛因斯坦教授，我不太明白你的意思，你覺得我們還遺漏了什麼？」
「與其不停爭論，不如我們進行一個思想實驗吧。」
愛因斯坦沒有直接回答玻爾的問題，他走到黑板前，拿起粉筆，在上面畫出了一個密封的盒子。
「假設這裡面裝滿了電磁輻射，裡面包含很多光子。」
他又在盒子側面畫出一個極小的孔和一隻時鐘。
「這隻時鐘控制小孔的快門，到指定時刻，快門會短暫打開，讓一個光子從小孔中逃逸，然後立刻關閉。於是我們就能精確地知道光子逃逸所花的時間。」
最後，愛因斯坦在黑板上畫了一個稱重裝置。
「這樣一來的話，我們只需要在光子逃逸前後分別稱出盒子的質量，就能得到由光子帶走的能量所對應的質量。」
他寫下了一個公式：E=Δmc²
這不就是他自己的質能方程麼？
前面的公式陸行知大部分都沒看懂，但是這條公式他還是能看懂的。
「現在，我們已經準確地測量出光子離開的時間與光子的能量，這兩個量都是兩個彼此獨立的測量。」
愛因斯坦看向玻爾：「所以你們說的無法將微觀對象測量精準的結論，是錯誤的。」
「找出愛因斯坦理論上的漏洞，我嗎？」坐到昨天相同的位置，陸行知喃喃自語道。
亞瑟一早就在這裡坐著了，聽到聲音扭頭望去：「你說什麼？」
陸行知搖了搖頭：「你知道今天有哪些人做報告嗎？」
亞瑟神秘一笑：「你猜。」
「我去問別人。」陸行知起身就要離開。
「哎哎哎，我告訴你還不行嗎，誰讓你自己都不注意報告名單的！」
眼看陸行知要走，亞瑟連忙拉住了他，眼神狂熱地說道：「今天要做報告的，那可是當今物理學界最最頂級的物理學家了，我昨晚覺都沒怎麼睡著，早早就來到了會場。」
說著，他還舉起自己厚厚的筆記本向陸行知炫耀。
陸行知有些無語：「除了咱倆，這個會場裡能上去報告的哪一個不是最最頂級的物理學家？別廢話，直接說名字。」
「海森堡、薛丁格、玻恩、還有我的導師玻爾，哦對了，還有愛因斯坦教授。」
「這幾個人竟然把他們安排到了同一天？」陸行知有些驚訝。
亞瑟露出得意的笑容：「這你就不懂了吧，專門把這幾位排在一起，就是為了方便他們討論同一個問題。」
「什麼問題？」陸行知被勾起了好奇心。
「量子力學究竟是不是對物理實在的完備描述。」
「沒聽懂。」
亞瑟驚訝地看了陸行知一眼，解釋道：「簡單來說，就是現在的量子力學描述出來的東西，到底是不受測量影響的客觀存在，還是只能通過實驗觀察到的結果。」
這下陸行知倒是聽懂了，物理學家果然都很抽象！
很快，到了正式報告的時間。
「接下來，由馬克斯·玻恩教授和維爾納·海森堡博士上來作報告。」
陸行知下意識地抬起頭，看向講台上的兩人。
TW 看書網藏書廣，𝓼𝓱𝓾.𝓽𝔀超實用
走在前方的年輕人是海森堡，他比自己想像中的還要年輕，聽說今年才26歲。
海森堡上前，朗聲道：「過去，我們研究量子力學，總是想用圖像描述行星軌道一樣，去試圖描述電子在原子中的運動軌跡。但問題是，我們從未真正觀察到過電子的運動軌跡。」
「既然這樣，我們為什麼非要把這些無法直接觀測的東西，當成量子力學的理論基礎？」
海森堡順勢往下講：「我們真正能夠在實驗中得到的，是能級、躍遷頻率、輻射強度這些可觀測量。」
「量子力學就應該直接建立在這些量上，而不是繼續拿牛頓力學那一套生搬硬套。」
海森堡一邊說著，一邊在黑板上寫著數學符號。
陸行知雖然看不懂這些數學符號的具體含義，但還是能看出寫的是矩陣。
海森堡在向眾人描述他建立的矩陣力學，用來解釋現在的量子力學。
陸行知聽得雲裡霧裡的，但是腦海里也隱隱約約有了一個問題。
既然海森堡描述中量子力學的電子不需要去描述沿什麼樣的軌道運動，只需要去研究被觀測的物理量。
那麼電子在沒人測量的時候，又是什麼狀態?」
正當他產生這樣的疑問，只見海森堡慢慢鞠躬退場，之前一同上場的玻恩接替了他的位置。
「我接替海森堡的問題繼續往下深入，相信大家很容易就能想到，如果不去對電子進行測量，那我們究竟應該怎麼描述它的狀態這個問題。」
玻恩比海森堡大了快20歲，整個人很是老練沉穩。
他轉身在黑板上寫下三個字——波函數，並在後面給出了方程。
「相信大家對波函數都不陌生了，正是薛丁格教授去年建立的波動力學中的核心內容。」
玻恩看向坐在下面的薛丁格。見狀，薛丁格站起身來，向所有人點頭示意。
玻恩繼續說道：「波函數當然是一個很好的用來描述電子狀態的數學對象，但真正問題是，波函數究竟是什麼？」
「在這裡我認為，這個波函數並不是想描述電子像水波一樣散開。它真正告訴我們的是：當我們對電子進行測量時，電子散布於不同位置的概率。」
接著他在黑板上寫下數學表達，結合前面海森堡的理論，使其變得更加嚴謹。
陸行知一邊聽著報告，一邊觀察坐在前面的愛因斯坦。
他敏銳地注意到，愛因斯坦聽到玻恩這套理論後，不自覺地開始皺眉。
他暗暗記下這一點。
接下來登場的則是玻爾教授，他繼續延續著前面兩位的觀點，把問題更加深入。
「我覺得真正的問題不在於電子究竟是粒子還是波。」
「關鍵在於我們該用什麼樣的實驗去研究電子。我們已經發現，在不同的實驗條件下，電子有時會展現出粒子的性質，有時又會展現出波的性質。」
「這兩種狀態互相排斥，卻又缺一不可。」
頓了頓，玻爾繼續說道：「所以我認為我們不需要去問電子究竟是波還是粒子。而是應該問的是在指定的實驗條件下，電子究竟展現出哪種性質。」
玻爾做的報告實際上是對海森堡與玻恩的補充，很顯然他們三個對於量子力學的態度上是相近的。
隨著玻爾的話音落下，陸行知出乎意料的聽懂了。
「這不就是波粒二象性麼？」
陸行知沒想到，這個初中生都知道的基本概念，現在卻讓如此多的大佬進行討論思考。
正當他以為這個結論終於蓋棺定論的時候，有人提出了質疑。
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這只是一個小插曲，三人的報告都很順利地完成了。
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「但是。」愛因斯坦的話鋒一轉：「你們的理論或許能很好地預測實驗結果，但我不認為它已經完整地描述了物理現實。」
講台下的玻爾直接站起身：「愛因斯坦教授，我不太明白你的意思，你覺得我們還遺漏了什麼？」
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愛因斯坦沒有直接回答玻爾的問題，他走到黑板前，拿起粉筆，在上面畫出了一個密封的盒子。
「假設這裡面裝滿了電磁輻射，裡面包含很多光子。」
他又在盒子側面畫出一個極小的孔和一隻時鐘。
「這隻時鐘控制小孔的快門，到指定時刻，快門會短暫打開，讓一個光子從小孔中逃逸，然後立刻關閉。於是我們就能精確地知道光子逃逸所花的時間。」
最後，愛因斯坦在黑板上畫了一個稱重裝置。
「這樣一來的話，我們只需要在光子逃逸前後分別稱出盒子的質量，就能得到由光子帶走的能量所對應的質量。」
他寫下了一個公式：E=Δmc²
這不就是他自己的質能方程麼？
前面的公式陸行知大部分都沒看懂，但是這條公式他還是能看懂的。
「現在，我們已經準確地測量出光子離開的時間與光子的能量，這兩個量都是兩個彼此獨立的測量。」
愛因斯坦看向玻爾：「所以你們說的無法將微觀對象測量精準的結論，是錯誤的。」