1949年是愛因斯坦七十誕辰之年。這一年，美國(guó)出版界組織了一些哲學(xué)家和物理學(xué)家撰寫慶賀愛因斯坦七十壽辰的論文。玻爾也被激參加撰寫。玻爾寫的論文顯得非常奇特，幾乎令人感到與"慶賀"極不協(xié)調(diào)。他在論文中闡述了他和愛因斯坦之間的爭(zhēng)論，并證明愛因斯坦每次提出的思想實(shí)驗(yàn)都是錯(cuò)誤的。當(dāng)然，玻爾仍然象歷來(lái)所強(qiáng)調(diào)的一樣，再次指出愛因斯坦提的問(wèn)題是極卓越和極寶貴的，它們對(duì)量子力學(xué)的迅速發(fā)展起了極重大的作用。論文集最后一篇文章是愛因斯坦的致答文。在答文中，愛因斯坦仍然堅(jiān)持自己一貫的觀點(diǎn)，并對(duì)玻爾的觀點(diǎn)又一次進(jìn)行批駁。這種慶賀文集，在世界上大約是絕無(wú)僅有的吧！不過(guò)，在文章的末尾、愛因斯坦總算說(shuō)了幾句客氣話："我……感到……有點(diǎn)尖銳。不過(guò)，下面的說(shuō)法可作為我的辯解：人們只會(huì)同他的兄弟或者親密的朋友發(fā)生真正的爭(zhēng)吵；至于別人，那就不會(huì)爭(zhēng)吵的。" 看來(lái)，愛因斯坦和玻爾這兩位科學(xué)巨擘之間的爭(zhēng)論，一定是異乎尋常的激烈，不然的話是決不會(huì)在祝壽時(shí)都不放過(guò)。那么，他們是為什么事情爭(zhēng)論呢？結(jié)果又是誰(shuí)是誰(shuí)非呢？由于牽涉到很古老但又很難回答的哲學(xué)問(wèn)題，所以下面的簡(jiǎn)略回顧，多半只論及比較具體的科學(xué)內(nèi)容，至于其中隱含的哲學(xué)內(nèi)容，則只能淺涉一點(diǎn)點(diǎn)。

 

    愛因斯坦與玻爾的爭(zhēng)論，是物理學(xué)史上持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)、爭(zhēng)論最激烈和最富有哲學(xué)意義的爭(zhēng)論之一。他們間的爭(zhēng)論開始于1920年4月，這次爭(zhēng)論的具體內(nèi)容在本書有關(guān)玻爾那一節(jié)曾有過(guò)描述。玻爾雖然在爭(zhēng)論中因企圖放棄能量守恒的普適性而被證明是錯(cuò)誤的一方，但玻爾強(qiáng)調(diào)要同經(jīng)典物理觀念作徹底決裂的說(shuō)法，后來(lái)被證明是很正確的。

 

   此后，在玻爾身邊集結(jié)了一批極有才華而又具有極強(qiáng)批判能力的年青人，他們?cè)诓柕念I(lǐng)導(dǎo)下，使量子力學(xué)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展。1926年6月，德國(guó)物理學(xué)家玻恩提出了波函數(shù)的統(tǒng)計(jì)解釋。這一解釋的主要精神是說(shuō)由量子力學(xué)波動(dòng)方程求解，只能得到運(yùn)動(dòng)過(guò)程一個(gè)確定的幾率，而不能再象牛頓力學(xué)那樣給出確定的值。但自從牛頓以來(lái)，人們一直習(xí)慣于牛頓的理論，這種理論告訴我們，只要知道了粒子在某一時(shí)刻的位置和速度，并給出作用于該粒子的力，則根據(jù)牛頓第二定律所給出的方程求解，我們就可以精確知道粒子以后任何時(shí)刻的位置和速度。例如我們可以精確算出哈雷慧星于85年11月8日將在我國(guó)廣大地區(qū)上空出現(xiàn)，也可以算出幾十個(gè)世紀(jì)以后地球、月亮和太陽(yáng)之間的精確位置等等。而現(xiàn)在玻恩宣布，我們對(duì)基本粒子的了解與經(jīng)典物理不同，我們只能知道某個(gè)粒子出現(xiàn)在某處的可能性或者是三分之一，或者是二分之一。

 

   玻恩的解釋還沒被大多數(shù)物理學(xué)家接受，1927年初，德國(guó)另一位年輕的物理學(xué)家海森堡又提出著名的"測(cè)不準(zhǔn)原理"。這一原理是說(shuō)人們不可能同時(shí)準(zhǔn)確地測(cè)定微觀粒子的位置和速度，也不能同時(shí)準(zhǔn)確地測(cè)定其能量和時(shí)間，如果位置（或能量）測(cè)得越精確，則速度（或時(shí)間）就測(cè)得越不精確。這和牛頓力學(xué)又是大相徑庭，在牛頓力學(xué)里人們是可以同時(shí)準(zhǔn)確地測(cè)定位置和速度、能量和時(shí)間的。

 

   微觀粒子的這些極為奇異的特性，引起了物理界的激烈的爭(zhēng)論。1927年9月，在意大利迷人的科摩湖畔召開了紀(jì)念伏打逝世一百周年大會(huì)，玻爾參加了這次國(guó)際物理學(xué)會(huì)議。會(huì)議上，玻爾以《量子公設(shè)和原子論的最新發(fā)展》為題作了講演。玻爾指出微觀粒子現(xiàn)象的任何觀測(cè)，都必然使得粒子和測(cè)量?jī)x器間存在"原則上不可控制的相互作用"，因而我們不可能使微觀粒子的波動(dòng)性和粒子性在同一實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出來(lái)，因而必然得出測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系。這樣，粒子性和波動(dòng)性，位置和速度，以及能量和時(shí)間這些概念是互相排斥的，但在描述同一微觀現(xiàn)象時(shí)，這些互斥的概念又是互相補(bǔ)充，缺一不可的。而且，只有它們互相補(bǔ)充，我們才能夠得到隱藏在實(shí)驗(yàn)后面的完備的描述。這就是被哥本哈根學(xué)派推崇備至的"互補(bǔ)原理"。依照這一原理，玻爾指出："通常意義下的因果性問(wèn)題不復(fù)存在了"。

 

   雖然玻爾小心翼翼地說(shuō)，相對(duì)論改變了空間和時(shí)間的觀念，現(xiàn)在量子論將改變傳統(tǒng)的因果概念；相對(duì)論指出同時(shí)性的確定離不開參考系的選擇，現(xiàn)在量子論則指出在微觀領(lǐng)域里不能忽視儀器對(duì)微觀客體的作用，所以，"在這兒，我們發(fā)現(xiàn)自己正同愛因斯坦走著相同的道路"，但玻爾的講演，仍然使大多數(shù)與會(huì)者震驚、困擾、憤怒。有一些人極力反對(duì)玻爾的理論，另一些人則不習(xí)慣、不喜歡玻爾的解釋方式。

 

   可惜這次會(huì)議愛因斯坦沒參加，大家都想聽聽這位最杰出的人對(duì)此有什么看法。他會(huì)反對(duì)玻爾的觀點(diǎn)嗎？

 

   緊接著于同年的十月，在比利時(shí)首府布魯塞爾舉行第五屆索爾維物理學(xué)會(huì)議。這次會(huì)議的主題是"電子和光子"，這是當(dāng)時(shí)涉及到物理學(xué)各個(gè)領(lǐng)域的一個(gè)重要問(wèn)題。會(huì)議中討論的中心問(wèn)題就是在新出現(xiàn)的量子力學(xué)解釋中，是不是一定得摒棄確定性原理，有沒有可能存在一種比互補(bǔ)原理顯得不那么離經(jīng)叛道的折衷方法。

 

    這次會(huì)議愛因斯坦和玻爾都參加了。參加會(huì)議的物理學(xué)家心情都非常激動(dòng)，誰(shuí)是誰(shuí)非看來(lái)該有一個(gè)分曉了。玻爾講完了他的互補(bǔ)原理以后，愛因斯坦起來(lái)發(fā)言了。愛因斯坦在量子論早期的光量子階段，曾對(duì)這一新理論作過(guò)卓越的貢獻(xiàn)，他的發(fā)言當(dāng)然是令人矚目的。愛因斯坦開門見山，毫不含糊地說(shuō)他不喜歡測(cè)不準(zhǔn)原理，互補(bǔ)原理也不是一種可以接受的好理論。他說(shuō)："這個(gè)理論的缺點(diǎn)在于：它一方面無(wú)法與波動(dòng)概念發(fā)生更密切的聯(lián)系，另一方面又把基本物理過(guò)程的時(shí)間和空間拿來(lái)碰運(yùn)氣。"

 

    愛因斯坦的觀點(diǎn)一亮出來(lái)，會(huì)場(chǎng)立即象炸了鍋似的，不同國(guó)家的物理學(xué)家激動(dòng)得顧不上用國(guó)際語(yǔ)言，就各用各的語(yǔ)言叫嚷著要發(fā)言。會(huì)議主席洛倫茲一向以善于周旋于各派物理學(xué)家之間而聞名，但這次怎么拍桌子也管用。同是愛因斯坦和玻爾好友的荷蘭物理學(xué)家埃倫菲斯特著急了，只得跑到講臺(tái)上在黑板上寫了一句話："上帝真的使人們的語(yǔ)言混雜起來(lái)了！"正在叫嚷的物理學(xué)家見了這句話，哄堂大笑，第一次會(huì)議總算到此結(jié)束。

 

    為什么大家見了埃倫菲斯特的話就哄堂大笑呢？原來(lái)這是《圣經(jīng)》上的一段的故事：據(jù)說(shuō)巴比倫人曾經(jīng)想建造一座通天高塔，上帝知道了十分震怒，為了懲罰人類這一野心，他使人類的語(yǔ)言混雜起來(lái)，彼此無(wú)法交流思想，結(jié)果使通天塔無(wú)法修建?，F(xiàn)在，各國(guó)物理學(xué)家都用各國(guó)語(yǔ)言叫嚷，不也會(huì)使他們想建成的新理論無(wú)法成功嗎！所以，大家都覺得自己太激動(dòng)了，真有點(diǎn)可笑。

 

   通過(guò)這次會(huì)議激烈的爭(zhēng)論，許多物理學(xué)家接受了以玻爾為首的哥本哈根學(xué)派的觀點(diǎn)，但愛因斯坦并沒有信服。盡管愛因斯坦在這次會(huì)上想出非常巧妙的思想實(shí)驗(yàn)以揭露哥本哈根學(xué)派觀點(diǎn)的錯(cuò)誤，但每次都被玻爾證明這些思想實(shí)驗(yàn)其實(shí)是根本站不住腳的。玻爾非常成功地捍衛(wèi)了自己的觀點(diǎn)。

 

    愛因斯坦堅(jiān)持認(rèn)為："當(dāng)主要的描述方法還不完備時(shí)，當(dāng)然只能由此得出統(tǒng)計(jì)性的結(jié)果來(lái)，這是不足奇的。"這就是說(shuō)，愛因斯坦認(rèn)為哥本哈根學(xué)派的解釋，只不過(guò)是一種權(quán)宜之計(jì)。他曾開玩笑地問(wèn)玻爾："難道你們真的相信上帝也靠擲骰子辦事嗎？"玻爾也恢諧地回答："難道你不認(rèn)為用普通的言語(yǔ)來(lái)描述神的旨意時(shí)，還是小心一點(diǎn)為妙嗎？ "

 

   三年之后，在布魯塞爾又舉行了第六屆索爾維物理學(xué)會(huì)議。玻爾早就料到上次會(huì)議的爭(zhēng)論將繼續(xù)下去。果然，會(huì)議一開始，愛因斯坦就又使出他的拿手好戲，設(shè)計(jì)了一個(gè)非常巧妙的思想實(shí)驗(yàn)，力圖徹底摧毀測(cè)不準(zhǔn)這一"偏見"。愛因斯坦深知，作為哥本哈根學(xué)派解釋的核心或關(guān)鍵的測(cè)不準(zhǔn)原理如果能證明在單個(gè)事件中不成立，那么量子理論的不完備性可以被肯定。

 

   愛因斯坦提出了一個(gè)名叫"光厘"的思想實(shí)驗(yàn)。在這兒也許有必要簡(jiǎn)單地解釋一下什么叫"思想實(shí)驗(yàn)"。思想實(shí)驗(yàn)又稱假想實(shí)驗(yàn)或理想實(shí)驗(yàn)，它不同于具體的實(shí)驗(yàn)，它不是一種實(shí)踐活動(dòng)，而只是一種思想中塑造的理想過(guò)程，是邏輯推理的一種方法和形式。在物理學(xué)發(fā)展的重要關(guān)頭，思想實(shí)驗(yàn)不只一次擔(dān)當(dāng)了重要的角色，它被證明是一種重要的科學(xué)研究方法。愛因斯坦的"光匣"是一個(gè)假想的里面裝滿了輻射物質(zhì)的匣子，其一側(cè)有一個(gè)小洞，洞口有一塊擋板，一個(gè)機(jī)械鐘可以控制擋板的開關(guān)。當(dāng)某一時(shí)刻洞門打開，放出一個(gè)光子。愛因斯坦論證說(shuō)，光子跑出匣子的時(shí)間可以精確測(cè)出來(lái)，而光子的能量可以簡(jiǎn)單地通過(guò)匣子重量變化以及公式E=mc2而精確地確定，這樣，測(cè)不準(zhǔn)原理就顯然被違犯了，而準(zhǔn)確性和因果性又得到了恢復(fù)，世界又正常了。

 

   玻爾這一下可有點(diǎn)緊張了。愛因斯坦竟用他的相對(duì)論巧妙地批駁了整個(gè)玻爾的觀點(diǎn)。當(dāng)天夜晚，玻爾和哥本哈根學(xué)派的人根本沒有睡覺，他們緊張地探究，愛因斯坦的這個(gè)實(shí)驗(yàn)究竟又在哪兒出了錯(cuò)呢？玻爾毫不懷疑愛因斯坦是錯(cuò)了，但是玻爾不知錯(cuò)在哪兒，而天明后他就應(yīng)該回答愛因斯坦的挑戰(zhàn)。比利時(shí)物理學(xué)家羅森菲爾德后來(lái)回憶說(shuō)："面對(duì)這一問(wèn)題，玻爾感到十分震驚。他不能馬上找出這問(wèn)題的答案。整個(gè)晚上的他都感到極度不快。他從一個(gè)人走向另一個(gè)人，企圖說(shuō)服他們這情況不可能是真實(shí)的，而且指出，如果愛因斯坦正確，則將是物理學(xué)的終結(jié)，但玻爾提不出任何反駁。我永遠(yuǎn)也不會(huì)忘記這兩個(gè)對(duì)手在離開俱樂部時(shí)的身影。愛因斯坦，一個(gè)高高的莊嚴(yán)的形象，而玻爾則在他身旁快步走著，非常激動(dòng)。他徒勞地辯護(hù)說(shuō)，如果愛因斯坦的裝置能夠運(yùn)轉(zhuǎn)，這將意味著物理學(xué)的終結(jié)。"

 

    愛因斯坦大約覺得自己已穩(wěn)操勝券了。但在第二天的會(huì)議上，喜氣洋洋的玻爾又倒過(guò)來(lái)使愛因斯坦十分震驚了。玻爾利用愛因斯坦十五年前在相對(duì)論中的一個(gè)重要發(fā)現(xiàn)找到了愛因斯坦思想實(shí)驗(yàn)中的錯(cuò)誤。愛因斯坦在那個(gè)發(fā)現(xiàn)中曾指出，一只鐘如果沿重力方向發(fā)生位移，它的快慢會(huì)發(fā)生變化，這樣，當(dāng)光子跑出匣子前后，由于匣子重量發(fā)生了變化，從而造成了鐘表快慢的變化，這樣，要在測(cè)量光子能量的同時(shí)準(zhǔn)確測(cè)量粒子跑出的時(shí)間是根本不可能的。這一反駁，實(shí)在是太妙了，結(jié)果使得愛因斯坦用來(lái)否定測(cè)不準(zhǔn)原理的"光匣"，倒變成了論證測(cè)不準(zhǔn)原理的理想實(shí)驗(yàn)！

 

    愛因斯坦不得不承認(rèn)，玻爾的論證是完全正確的，但他還是不承認(rèn)玻爾的理論是最后的答案。玻爾后來(lái)曾回憶兩人在會(huì)議下面交談的情形說(shuō)："他說(shuō)，對(duì)于這種顯然不那么肯定地解釋自然的原理，他覺得很不安。從我的角度出發(fā)，我只能回答他說(shuō)，在了解一個(gè)全新世界的規(guī)律時(shí)，我們不能過(guò)分信賴以往所熟悉的原理，無(wú)論這些原理具有何等的普遍性。" 在愛因斯坦看來(lái)，盡管量子理論的哥本哈根學(xué)派的解釋與經(jīng)驗(yàn)事實(shí)相符，但作為一種完備的理論，應(yīng)該是決定論的而不應(yīng)該是或然的。用概率語(yǔ)言表達(dá)的理論充其量也只能是暫時(shí)代替的理論。此后，由于愛因斯坦對(duì)被大多數(shù)人接受的哥本哈根學(xué)派量子理論的解釋深感不滿，他選擇了一條與眾不同的道路，將自己置身于物理學(xué)發(fā)展的主流之外，一個(gè)人弧獨(dú)而又艱難地中跋涉著。

 

    一位傳記作家克拉克曾這樣描述愛因斯坦的晚年："在日益增長(zhǎng)的不滿情緒中，愛因斯坦引退了。他置身于物理學(xué)發(fā)展主流之外，造成了他晚年的悲劇氣氛，甚至他最忠誠(chéng)的朋友也無(wú)法驅(qū)散它。"玻爾對(duì)于無(wú)法改變愛因斯坦的這種不滿，終生引為遺憾。但玻爾曾一再表示，他正是從愛因斯坦的反對(duì)意見中，獲取了完美表達(dá)量子理論的思想。他曾經(jīng)說(shuō)："愛因斯坦的關(guān)懷和批評(píng)，很有價(jià)值地激勵(lì)我們所有人來(lái)再度檢驗(yàn)和原子現(xiàn)象的描述有關(guān)的形勢(shì)的各個(gè)方面"。

 

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