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愛因斯坦對玻爾，物理學史上最偉大的交鋒
愛因斯坦與玻爾，一位頭戴世紀最偉大科學家桂冠，是學者中的學者；另一位是哥本哈根學派的掌門人，同樣是一代宗師。在他們的身后，是上世紀最重要的兩大物理學理論———相對論和量子力學。他們的這場論戰(zhàn)，一波三折，曠日持久，影響波及，幾乎所有在世的理論物理學家都被卷入其中。在人類科學史上，曾經發(fā)生過許多次重大的學術論戰(zhàn)，但論及雙方的地位、論戰(zhàn)的深入和影響，只有這一次才最有資格被稱為巔峰對決。
1927年的第五屆索爾維會議上，愛因斯坦首次向玻爾發(fā)動攻勢。常常是在早餐的時候，愛因斯坦設想出一個巧妙的思想實驗，以為可以難倒玻爾，但到了晚餐桌上，玻爾就想出了招數，一次次化解愛因斯坦的攻勢。
廣義相對論中時間彎曲現象的示意圖。玻爾正是利用了這一理論回擊了愛因斯坦“光子盒”模型的挑戰(zhàn)。
1962年，玻爾去世，他的工作室的黑板上還畫著當年愛因斯坦那個光子盒的草圖。
第1回合 愛因斯坦發(fā)動攻勢
愛因斯坦與玻爾這場論戰(zhàn)的源頭要從牛頓說起。
在20世紀之前，整個物理學盡在牛頓經典物理學的掌控之下，在牛頓的宇宙里，世界就是一個精密的鐘表，上帝造好表，上好發(fā)條，以后的一切就是確定無疑的。然而進入了20世紀后，牛頓的這座巍峨神殿在新發(fā)現的撞擊下轟然倒塌了。
在倒塌的廢墟下兩個新的門派站了起來，這兩個門派，一個是愛因斯坦以一人之力獨撐起來的相對論，另一個則是多位大師合力塑成的量子力學。
不過，這兩個門派卻無法和諧相處，相對論雖然推翻了牛頓的絕對時空觀，卻仍保留了嚴格的因果性和決定論，而量子力學卻更激進，拋棄了經典的因果關系，宣稱人類并不能獲得實在世界的確定的結果，它稱自己只有由這次測量推測下一次測量的各種結果的分布幾率，而拒絕對事物在兩次測量之間的行為做出具體描述。
正是這一點成了論戰(zhàn)的主戰(zhàn)場，愛因斯坦深信，物理學規(guī)律是關于存在的規(guī)律，而不是一些可能性。
在一些記述中，這場論戰(zhàn)往往被過分簡化或者美化，說成是正確的某一方擊敗了另一方，而事實要復雜曲折得多。兩人的第一次交鋒是1927年的第五屆索爾維會議，盡管沒有詳細的會議記錄，但一些回憶錄提供了粗略的記述。這次會議可說群賢畢至，對支持量子力學的學者來說更是一次成功的大會，在閉幕式之前的討論中，量子力學派取得了壓倒性的勝利，愛因斯坦一直在旁靜坐，沒有發(fā)言。但是在閉幕式玻爾結束關于“互補原理”的演講后，提出相對論的天才突然開口了：“很抱歉，我沒有深入研究過量子力學，不過我還是愿意談一些一般性的看法。”
然后，愛因斯坦用自己研究過的一個關于α射線粒子的例子表示了對之前玻爾等學者發(fā)言的質疑，不過他的發(fā)言相當溫和，甚至沒有提及后來雙方論戰(zhàn)的重點———海森堡的測不準關系和玻爾的互補原理。在愛因斯坦的發(fā)言之后，正式會議結束。但在之后幾天的時間里，討論在繼續(xù)。根據與會人海森堡的回憶，常常是在早餐的時候，愛因斯坦設想出一個巧妙的思想實驗，以為可以難倒玻爾，但到了晚餐桌上，玻爾就想出了招數，一次次化解愛因斯坦的攻勢。到最后，誰也沒有說服誰。
第一回合，愛因斯坦受到了挫敗，但從雙方的邏輯立場看，他相信自己占著有利的位置。因為他只要找到一個能夠成立的反例，就可以推翻或者至少動搖玻爾的不確定觀點，而玻爾無論舉出多少證明他的觀點成立的例子也無濟于事。
第2回合 “光子盒”無功而返
之后發(fā)生的一件事顯然進一步“激怒”了愛因斯坦。
1929年，玻爾發(fā)表了一篇劍走偏鋒的論文，用相對論的基本原理同他的量子力學理論相比較，其中說“通過對于觀察問題的深入分析，相對論注定要揭露一切經典物理學概念的主觀性質”，為他關于“在主體和客體之間不可能保持任何明確分界線”的主張?zhí)峁┳糇C。
早已名滿天下的愛因斯坦當然不會容忍這樣的“挑釁”。1930年秋，第六屆索爾維會議在布魯塞爾召開，早有準備的愛因斯坦在會上向玻爾提出了一個著名的思想實驗———“光子盒”。這個實驗的裝置是一個一側有一個小洞的盒子，洞口有一塊擋板，里面放了一只能控制擋板開關的機械鐘。
小盒里裝有一定數量的輻射物質。這只鐘能在某一時刻將小洞打開，放出一個光子來。這樣，它跑出的時間就可精確地測量出來了。同時，小盒懸掛在彈簧秤上，小盒所減少的質量，也即光子的質量便可測得，然后利用質能關系E＝mc2便可得到能量的損失。這樣，時間和能量都同時測準了，由此可以說明測不準關系是不成立的，玻爾一派的觀點是不對的。
沒有記載顯示玻爾第一時間的反應，也許是震愕當場，啞口無言。但是這個同樣天才的大腦一樣不肯輕易認輸，經過了一個夜晚，很可能是一個不眠之夜，玻爾找到了一條路來指點這一似乎天衣無縫的實驗的缺陷，而這條路竟然真的是愛因斯坦的相對論！
光子跑出，掛在彈簧秤上的小盒質量變輕即會上移，而“以彼之道還施彼身”，根據廣義相對論，如果時鐘沿重力方向發(fā)生位移，它的快慢會發(fā)生變化，這樣的話，那個小盒上機械鐘讀出的時間就會因為這個光子的跑出而有所改變。換言之，用這種裝置來測定光子能量，就不能夠控制光子逸出的時刻———回到了測不準關系！
玻爾就這樣戲劇性地回答了愛因斯坦。在一些野史上，這個回合的交鋒以下面的對話結束。愛因斯坦對玻爾說：“難道你們真的相信上帝也靠擲骰子辦事嗎？”玻爾回敬道：“我們不能教導上帝該怎么做！”
無論如何，愛因斯坦沒有被說服，因為玻爾的反駁只是取巧，理論上存在值得商榷之處，因為量子力學的假設不依賴測量過程的性質。不過這次會議多少是個轉折點，愛因斯坦終于承認了玻爾對量子力學的解釋不存在邏輯上的缺陷，他的主攻方向從找出量子力學的不自洽性，轉到證明量子力學的不完備性上了。
第3回合 EPR佯謬影響深遠
1935年，這場論戰(zhàn)達到了它的頂峰，一篇題為《能認為量子力學對物理實在的描述是完備的嗎？》的論文讓論戰(zhàn)的交戰(zhàn)者遠遠超出了愛因斯坦和玻爾這兩人。這篇論文由愛因斯坦、波道爾斯基、羅森三人聯(lián)名發(fā)表，因此其提出的問題日后就被稱為EPR佯謬，EPR即三人姓氏的首字母。
用最簡單的話來說，EPR佯謬的關鍵內容就是，假設一個二體系統(tǒng)，由A和B兩部分組成，他們證明，此二體的“動量之和”與“位置之差”是可以同時測準的。然而，量子力學卻不能提供同時測準它們的方法。據此，愛因斯坦認為量子力學是不完備的。這篇論文一發(fā)表就引起了轟動，愛因斯坦自己曾回憶，他很快收到了許多物理學家的信件，爭先恐后地向他指出論證錯在哪里，但讓愛因斯坦感到有趣的是，他們的理由都各不相同。
愛因斯坦最關心的回應當然來自于玻爾。在EPR論文發(fā)表的第二個月月底，玻爾即在《自然》雜志上發(fā)表了一封短信，對EPR表示異議，不久后又發(fā)表了一篇與EPR論文同題的正式文章，用微觀系統(tǒng)的“整體性”或者“不可分離性”否定EPR的論證，他的這個思路可以借用黑格爾的一段名言闡釋，即“全體的概念必定包含部分，但如果按照全體的概念所包含的部分來理解全體，將全體分裂為許多部分，則全體就會停止其為全體”。
在之后的二三十年中，玻爾的理論占了上風，但是他還是沒能說服愛因斯坦。
EPR的三位作者一直不承認他們的觀點有錯誤，愛因斯坦到了晚年仍然在寫文章為自己的觀點辯護，批駁玻爾。
后來，有人想將EPR佯謬的思想實驗推進到真實實驗，以此來證明孰是孰非。上世紀60年代，英國物理學家約翰·貝爾從數學上推導出了一個貝爾不等式，由此，人們才有可能設計實際的實驗來檢驗量子力學關于遠隔粒子量子關聯(lián)的預言是否正確。70年代末80年代初，物理學家共完成了十幾個實驗，其中大多數的結果與量子力學的預言一致。但是，如果引入非決定論的隨機性，那么上述實驗其實只是說明了量子理論是超距關聯(lián)、非定域的，而沒有確定量子理論是決定論的還是非決定論的，上帝是否在擲骰子并無定論。
1955年，論戰(zhàn)的一方愛因斯坦去世，此時，玻爾領導的哥本哈根學派在物理學界的地位正如日中天。但不能說愛因斯坦是這場論戰(zhàn)的失敗者，在EPR佯謬的啟發(fā)下，越來越多的物理學家提出觀點挑戰(zhàn)玻爾的理論，或完善量子力學。到了上世紀七八十年代之后，哥本哈根學派終于喪失了它的正統(tǒng)地位。事實上，EPR佯謬，這柄愛因斯坦70年前鑄下的劍，直到今天還在展露鋒芒，近年，物理學家開始利用EPR關聯(lián)進行信息傳遞和“量子計算”等等可能的實際用途。
1962年，玻爾去世，他的工作室的黑板上還畫著當年愛因斯坦那個光子盒的草圖。至死，玻爾還在從他的那位偉大對手那里尋求靈感的光芒。牛文怡
參考資料：《愛因斯坦的一生》（A派斯著）、《一代神話———哥本哈根學派》（關洪著）、《愛因斯坦傳》（楊建鄴著）、《量子力學的哲學》（MJammer著）
補充:來自貼吧 http://tieba.baidu.com/f?kz=3075250299&mo_device=1&ssid=0&from=1000950i&uid=0&pu=sz@1320_1001,ta@iphone_2_4.2_3_534&bd_page_type=1&baiduid=B8BDE7BDE6D03C60743FFC5FD3F52D6E&tj=www_normal_3_0_10_title
1927年，在比利時布魯塞爾召開的第五屆索爾維會議，因為愛因斯坦與玻爾的大辯論而成為最著名的一次索爾維會議
大辯論中，玻爾一邊的支持者是哥本哈根學派，愛因斯坦一邊的支持者是薛定諤和德布羅意等，除了這兩派，其他人主要是實驗派
德布羅意被泡利駁倒了，薛定諤被海森堡和波恩駁倒了
據海森堡的回憶，“討論很快就變成一場愛因斯坦和玻爾之間的決斗”
一般在早餐后愛因斯坦就描繪一個思維實驗，他認為從中可以清楚地看出歌本哈根詮釋的內部矛盾
一般在晚餐時玻爾就對這些思想實驗分析給愛因斯坦聽，愛因斯坦對這些分析提不出反駁
1927年的第五屆索爾維會議與1930年的第六屆索爾維會議，連續(xù)兩屆索爾維會議上，愛因斯坦都在實驗辯論中輸給了玻爾
愛因斯坦非常虔誠地信仰因果律，以致決不能相信哥本哈根那種憤世嫉俗的概率解釋
他堅決地說：“上帝不擲骰子!”
第七屆索爾維會議，因為納粹的原因，愛因斯坦背井離鄉(xiāng)，沒有參加
1935年，薛定諤發(fā)表論文《量子力學的現狀》，提出了惡夢般的貓實驗，以此嘲諷歌本哈根詮釋
