量子糾纏背后的故事（九～十）　　　·程鶚·

（之九）：玻爾的原子

? ? 基爾霍夫在19世紀(jì)已經(jīng)知道他那個(gè)完全由溫度決定、普適的黑體輻射只適用于固態(tài)、液態(tài)或密度非常高的氣態(tài)物體。如果將同樣的材料磨制成稀疏的微粒在火焰中燃燒，它們產(chǎn)生的輻射迥然不同。

? ? 他在海德堡大學(xué)的同伴、化學(xué)家本生（Robert Bunsen）為此發(fā)明了“本生燈（Bunsen burner）”。他們?cè)诨鹧嬷杏^察到的光譜不再是每個(gè)頻率上都有一定光強(qiáng)的連續(xù)分布，而是一片黑暗：幾乎所有頻率上都沒(méi)有光，只在某幾個(gè)特定頻率上存在纖細(xì)、明亮的譜線。這些譜線所在的頻率隨不同元素而異，但每種元素都有著自己的特征頻率，猶如人的指紋。

? ? 在那之前，德國(guó)的玻璃工匠弗勞恩霍夫（Joseph von Fraunhofer）已經(jīng)發(fā)現(xiàn)棱鏡分離出的太陽(yáng)光譜中有一些細(xì)微、頻率位置固定的暗線。基爾霍夫發(fā)覺(jué)那些暗線與他和本生發(fā)現(xiàn)的亮線一一對(duì)應(yīng)：它們是同一個(gè)指紋的明暗兩面。他意識(shí)到這是因?yàn)樵夭粌H會(huì)發(fā)出特定頻率的光，也會(huì)吸收同樣頻率的光。

? ? 光譜分析立即成為化學(xué)家最有力的工具之一，可以非常方便地分析物質(zhì)的內(nèi)在成分。天文學(xué)家也緊跟而上，用光譜探測(cè)那些可望不可及的太陽(yáng)、恒星的元素組成，還能通過(guò)多普勒效應(yīng)測(cè)量恒星的移動(dòng)速度（參閱《宇宙膨脹背后的故事（之四）：察顏觀色識(shí)星移》）。

? ? 物理學(xué)家卻始終摸不著頭腦。無(wú)論物體處于什么狀態(tài)，其內(nèi)部的運(yùn)動(dòng)都會(huì)有著不同的速度、頻率，因此所發(fā)射、吸收的電磁波有著黑體輻射那樣的連續(xù)光譜。無(wú)法想象它們會(huì)對(duì)某些特定的頻率情有獨(dú)鐘，只發(fā)射、吸收那些頻率的電磁波而對(duì)其它頻率視而不見(jiàn)。

? ? 在19世紀(jì)末，黑體輻射由于與工業(yè)化生產(chǎn)息息相關(guān)成為物理學(xué)的一大熱門(mén)。相應(yīng)的分立光譜卻因?yàn)闊o(wú)從解讀，幾乎沒(méi)人提及。這也是另一朵被開(kāi)爾文勛爵忽視的烏云。

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? ? 與當(dāng)時(shí)的年輕物理學(xué)家一樣，玻爾對(duì)元素分立的光譜只有泛泛的了解，從來(lái)沒(méi)有細(xì)究過(guò)。尼科爾森是從天文觀測(cè)出發(fā)開(kāi)始研究這一問(wèn)題。那篇論文給玻爾帶來(lái)新的啟示，讓他意識(shí)到那個(gè)光譜與黑體輻射的截然不同：它不是源于宏觀物體中的熱運(yùn)動(dòng)，而是直接來(lái)自微觀的原子本身，與原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)息息相關(guān)。

? ? 玻爾于是沿著尼科爾森已有的思路構(gòu)造出一個(gè)全新的原子模型。他的著眼點(diǎn)是最簡(jiǎn)單的氫原子。

? ? 氫在元素周期表中排第一位，那時(shí)也已經(jīng)由盧瑟福證實(shí)它的原子序數(shù)是一，即只有一個(gè)電子。相應(yīng)地，氫原子核（那時(shí)還沒(méi)有質(zhì)子的概念）帶有一個(gè)正電荷。按照盧瑟福的想象，這個(gè)電子會(huì)繞著原子核公轉(zhuǎn)。

? ? 作為最簡(jiǎn)單的模型，玻爾假設(shè)電子的軌道是標(biāo)準(zhǔn)的圓形。這樣的軌道只需要一個(gè)參數(shù)：半徑。一旦給定半徑，就可以簡(jiǎn)單地計(jì)算出電子的能量、角動(dòng)量等物理參數(shù)。當(dāng)然，半徑可大可小，可以是任意的數(shù)值。這樣的電子軌道有無(wú)窮多個(gè)。

? ? 玻爾采用了尼科爾森的主意，只選取電子的角動(dòng)量恰好是普朗克常數(shù)整數(shù)倍的作為“允許”的軌道，其它所有軌道都被“禁止”。這樣，電子只能在那極少數(shù)允許的軌道上運(yùn)行，別無(wú)選擇。

? ? 同時(shí)，他規(guī)定在這些軌道上運(yùn)動(dòng)的電子不會(huì)發(fā)生任何電磁輻射，也就不會(huì)有能量損失，可以穩(wěn)定、永恒地運(yùn)行。就這樣，盧瑟福原子的不穩(wěn)定性便被一筆勾銷，不復(fù)存在。

? ? 他正忙著構(gòu)造這個(gè)新的原子世界時(shí)，一位大學(xué)同學(xué)從哥廷根大學(xué)留學(xué)回來(lái)。那位研究光譜學(xué)的老同學(xué)聽(tīng)了他這番描述，好奇地問(wèn)道，你這樣能解釋氫原子光譜的巴爾默系列嗎？

? ? 玻爾壓根不知道那巴爾默系列是啥。

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? ? 巴爾默（Johann Balmer）是19世紀(jì)中葉瑞士一所女子中學(xué)的普通老師，本不會(huì)為人所知。但他酷愛(ài)琢磨各種與數(shù)字有關(guān)的規(guī)律。一個(gè)同事見(jiàn)他閑著無(wú)聊，挑逗他去尋找氫原子光譜線的規(guī)律。那時(shí)，物理學(xué)家已經(jīng)辨認(rèn)出氫原子的四條譜線，并相當(dāng)精確地測(cè)量出它們的波長(zhǎng)。那四個(gè)波長(zhǎng)的數(shù)值看起來(lái)彼此毫無(wú)關(guān)聯(lián)，是隨機(jī)分布。年屆花甲的巴爾默仔細(xì)推敲，居然找出一個(gè)數(shù)學(xué)公式將四個(gè)數(shù)字聯(lián)系了起來(lái)。

? ? 當(dāng)然，用一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的公式湊出四個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)不是難事。巴爾默依據(jù)他的公式還推斷氫原子另外還有一條譜線。他當(dāng)時(shí)不知道那條譜線已經(jīng)被找到，完全符合他預(yù)測(cè)的數(shù)值。那五條譜線因此一并被命名為巴爾默系列。

? ? 不僅如此，巴爾默還指出這不是氫原子唯一的譜線系列，另外還會(huì)有兩個(gè)系列存在。但因?yàn)槟切┫盗胁辉诳梢?jiàn)光波動(dòng)，而分別在紫外、紅外波段，它們直到20世紀(jì)初——巴爾默去世很久之后——才被陸續(xù)發(fā)現(xiàn)、證實(shí)。

? ? 后來(lái)，物理學(xué)家里德伯（Johannes Rydberg）將巴爾默的公式改寫(xiě)成另一個(gè)形式。他將波長(zhǎng)改作頻率——波長(zhǎng)的倒數(shù)。這樣，巴爾默公式看起來(lái)稍微簡(jiǎn)單一點(diǎn)：每條譜線的頻率可以表示為一個(gè)常數(shù)乘以兩個(gè)整數(shù)平方的倒數(shù)之差。

? ? 這依然是一個(gè)很奇怪的公式。那個(gè)叫做里德伯常數(shù)的數(shù)值完全沒(méi)有來(lái)源，而那“兩個(gè)整數(shù)平方的倒數(shù)之差”更是莫名其妙。這個(gè)公式為什么能夠精確地推導(dǎo)出氫原子的光譜線，依然是不解之謎。

? ? 經(jīng)過(guò)老同學(xué)的提醒，玻爾一看到這個(gè)里德伯公式立即恍然大悟。

? ? 在他的模型中，被允許的軌道如同一個(gè)梯子的一系列橫檔。與爬梯子的人一樣，電子只能處在某一個(gè)橫檔上，不能處于兩個(gè)橫檔之間的虛空。當(dāng)電子處于某個(gè)軌道上時(shí)，它的角動(dòng)量是普朗克常數(shù)的整數(shù)倍，能量則與那個(gè)整數(shù)的平方成反比。于是，“兩個(gè)整數(shù)平方的倒數(shù)之差”正好相應(yīng)于兩個(gè)軌道之間的能量差別。按照普朗克的能量子關(guān)系，這個(gè)能量差可以換算成電磁波的頻率。他立即做了推算，果然發(fā)現(xiàn)他的模型推導(dǎo)出了那個(gè)誰(shuí)都不知道來(lái)歷的里德伯常數(shù)：它是一個(gè)由電子質(zhì)量、電荷、光速等已知物理參數(shù)加上普朗克常數(shù)的一個(gè)奇妙組合。

? ? 這樣，玻爾又發(fā)現(xiàn)了一條新規(guī)則：電子可以在被允許的軌道之間“跳躍”，就像人上下梯子時(shí)改換所踩的橫檔。當(dāng)電子從一個(gè)能量高的軌道跳到能量低的軌道時(shí)，會(huì)將剩余的能量以普朗克能量子的形式釋放成電磁波。反之，從低能量軌道跳到高能量軌道時(shí)，電子會(huì)相應(yīng)地吸收一個(gè)同樣頻率的能量子。

? ? 這個(gè)過(guò)程因此滿足能量的守恒，也直截了當(dāng)?shù)亟忉屃嘶鶢柣舴颉⒈旧拿髁磷V線和弗勞恩霍夫的暗譜線。

? ? 只是，他也幾乎完全徹底地背叛了麥克斯韋電磁理論。他的原子模型基于一系列沒(méi)有根據(jù)的新規(guī)則：電子在允許的軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)不會(huì)產(chǎn)生輻射；它們永遠(yuǎn)不能踏足這些軌道之外的空間；它們卻又能夠在不同軌道之間跳躍，跳躍時(shí)會(huì)發(fā)射或吸收一定頻率的電磁波。

? ? 玻爾清楚他沒(méi)法解釋這一切，尤其是電子在不同軌道之間的跳躍。因?yàn)槲锢韺W(xué)中沒(méi)有任何理論能描述這種跳躍，他只好強(qiáng)調(diào)那是某種一蹴而就的瞬時(shí)變異——“量子躍遷”。除了發(fā)射或吸收了電磁波，量子躍遷沒(méi)有任何可描述的中間過(guò)程。

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? ? 2013年3月初，玻爾將論文稿寄給曼切斯特的盧瑟福，請(qǐng)求他推薦發(fā)表。那時(shí)英國(guó)的學(xué)術(shù)刊物規(guī)定小字輩的論文必須由老資格教授轉(zhuǎn)交才能發(fā)表，也屬于一種專家審稿。

? ? 盧瑟福很快回了信。他對(duì)玻爾的這個(gè)新原子模型很感興趣，但實(shí)在搞不懂其中的物理機(jī)制。他問(wèn)道，如果一個(gè)電子處在高能量的軌道上，下面有幾個(gè)低能量的軌道，它如何決定往哪個(gè)軌道上跳？在跳出去那一瞬間，它知道應(yīng)該在哪個(gè)地方停下嗎？

? ? 玻爾當(dāng)然不可能回答這樣的問(wèn)題。盧瑟福也明白，這是一個(gè)非常超前的理論，會(huì)有許多無(wú)法解釋的地方，就像他自己那個(gè)不可能穩(wěn)定的原子模型一樣。他們都很清楚，原子是穩(wěn)定的，原子核、電子是存在的，原子會(huì)發(fā)射、吸收特定頻率的電磁波。這些都是實(shí)驗(yàn)已經(jīng)確定的事實(shí)。在經(jīng)典理論無(wú)法解釋的情況下，拋棄或至少繞過(guò)理論，創(chuàng)立新的物理規(guī)則，是普朗克、愛(ài)因斯坦已經(jīng)開(kāi)辟的道路。玻爾正是在試圖邁出下一步。

? ? 所以，盧瑟福沒(méi)有挑剔，爽快地同意為玻爾提交論文。他還主動(dòng)提出可以幫助修改、潤(rùn)色稿件中差強(qiáng)人意的英語(yǔ)。大概還意猶未盡，盧瑟福告訴玻爾他的論文篇幅太長(zhǎng)。按照英國(guó)傳統(tǒng)，科技論文講究言簡(jiǎn)意賅，不宜有太多的言辭累贅。玻爾的這個(gè)稿件應(yīng)該能刪減掉一半。“大概你不會(huì)介意我以自己的判斷力為你做些刪節(jié)吧？”

? ? 這最后的一句話才把玻爾嚇得幾乎魂飛魄散。

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? ? 玻爾從小不善言辭，尤其疏于寫(xiě)作。從很小時(shí)開(kāi)始，他就依賴于寵愛(ài)她的母親。做作業(yè)時(shí)，他喜歡自己口授，由媽媽記筆記交差。

? ? 大學(xué)期間參加那次科學(xué)競(jìng)賽時(shí)，他父親注意到他整晚整晚地在實(shí)驗(yàn)室測(cè)量這測(cè)量那，眼看期限要到了也不愿意動(dòng)筆寫(xiě)論文。他父親只得強(qiáng)行將他趕出實(shí)驗(yàn)室，關(guān)到鄉(xiāng)下別墅專心寫(xiě)論文。那一次，他拉上弟弟為他筆記，好歹趕在截止之前交了卷。

? ? 玻爾從那時(shí)起就養(yǎng)成了習(xí)慣，思考問(wèn)題時(shí)不斷地踱步，口中念念有詞，由母親或弟弟記下，整理成文。他的碩士、博士論文都是母親這樣一遍又一遍地打字而成。沒(méi)有了這樣的拐棍，他獨(dú)自在英國(guó)的那一年甚是難受，也沒(méi)有完成一篇正式的論文。好在他很快回家，由新婚的妻子瑪格麗特接替了母親的職責(zé)，成為他貼身的全職秘書(shū)，即使是在蜜月中也不例外。

? ? 他也不是事先打好腹稿再按部就班地口授出來(lái)，而是天馬行空想到哪是哪。這樣，每篇論文都是一個(gè)耗時(shí)的大工程，每一句話、每個(gè)單詞都要反復(fù)推敲，一改再改。據(jù)他自己回憶，他的博士論文至少有過(guò)14個(gè)不同版本。（一次，他弟弟看到他案頭有一封給朋友的信，便好心要順道幫他郵寄。玻爾立即奪回，說(shuō)那只是第三稿，還需要再修改幾遍才行。）

? ? 所以，當(dāng)玻爾看到盧瑟福毛遂自薦要對(duì)他這得來(lái)不易的勞動(dòng)成果大刀闊斧時(shí)，他感到了莫大的威脅——即使對(duì)方是他最尊敬的導(dǎo)師。這時(shí)他已經(jīng)又做了一番修改，當(dāng)然篇幅不僅沒(méi)有縮減，反而還變得更長(zhǎng)了。他急忙給盧瑟福回信，表明將立即啟程前往英國(guó)面議。

? ? 玻爾也不是第一次遭遇這個(gè)麻煩。當(dāng)初他到卡文迪許留學(xué)時(shí)曾極力爭(zhēng)取在英國(guó)正式發(fā)表他的博士論文，最終未能如愿。主要原因就是編輯要求他大幅刪節(jié)論文的篇幅。

? ? 當(dāng)玻爾終于敲響盧瑟福的家門(mén)時(shí)，盧瑟福立即置家中的訪客不顧，師徒倆躲進(jìn)了小書(shū)房。隨后的幾天里，他們每天晚上都在爭(zhēng)執(zhí)。玻爾倔犟地為他每一個(gè)詞句辯護(hù)，寸土不讓。直到“表現(xiàn)出了天使般耐心”（玻爾后來(lái)的描述）的盧瑟福筋疲力盡繳械投降。

? ? 1913年7月，玻爾的論文《關(guān)于原子和分子的構(gòu)成（On the Constitution of Atoms and Molecules）》在英國(guó)的《哲學(xué)雜志》上發(fā)表。這篇逃過(guò)盧瑟福剪刀的文章有25頁(yè)，還只是他要連續(xù)發(fā)表的三部曲之第一篇。作為標(biāo)準(zhǔn)的“玻爾式”論文，文中只有20來(lái)個(gè)方程式，其余都是洋洋灑灑——盧瑟福眼中重復(fù)多余——的文字?jǐn)⑹觥?/p>

? ? 兩個(gè)月后，玻爾得以在英國(guó)科學(xué)促進(jìn)會(huì)年會(huì)上第一次公開(kāi)講解他的論文。那次會(huì)議濟(jì)濟(jì)一堂，湯姆森、盧瑟福、金斯等人均出席，洛倫茲、居里夫人也遠(yuǎn)道而來(lái)，就連70高齡的瑞利男爵也到了場(chǎng)。

? ? 這些大人物對(duì)玻爾的新理論無(wú)所適從。瑞利紳士般地表示，上了70歲的老家伙不應(yīng)該再在新理論上胡亂插嘴。他私底下實(shí)在無(wú)法認(rèn)同，覺(jué)得玻爾在耍數(shù)學(xué)游戲，不可能是物理。湯姆森指出人為地選取特定的電子軌道沒(méi)有根據(jù)，也完全沒(méi)有必要。只有金斯比較開(kāi)通，他指出玻爾的模型在解釋光譜線上的成功已經(jīng)表明了其價(jià)值。

? ? 其實(shí)，玻爾新出爐的理論在會(huì)議之前還得到了一個(gè)新的證實(shí)。他研究的是只有一個(gè)電子的氫原子。當(dāng)有兩個(gè)電子的氦原子失去其中一個(gè)電子時(shí)，剩下的氦離子也等同于氫原子，只是原子核的電荷、質(zhì)量不同。玻爾的模型可以同樣地計(jì)算氦離子應(yīng)有的光譜線，他指出那就是哈佛天文學(xué)家皮克林（Edward Pickering，關(guān)于他和他的“后宮”，參閱《宇宙膨脹背后的故事（之六）：在哈佛的后宮中丈量宇宙》）已經(jīng)在星光中測(cè)量到的一個(gè)譜線系列。會(huì)前，盧瑟福手下的年輕人在實(shí)驗(yàn)室中證實(shí)了那的確是氦離子的光譜，證明玻爾對(duì)氫原子光譜的詮釋不是瞎貓撞上死老鼠的僥幸。

? ? 即便如此，他這個(gè)新理論還是很難被接受。在海峽對(duì)面的歐洲大陸，地位正在急劇上升的勞厄堅(jiān)持在軌道上運(yùn)動(dòng)的電子必須產(chǎn)生輻射，因?yàn)槟鞘躯溈怂鬼f理論的根基。埃倫菲斯特則向洛倫茲抱怨這樣的理論讓他絕望，意欲放棄物理學(xué)。愛(ài)因斯坦在一次會(huì)議上聽(tīng)到朋友轉(zhuǎn)述玻爾的新理論。他第一反應(yīng)是這不可能，因?yàn)樗苍羞^(guò)這個(gè)思路，但發(fā)現(xiàn)是條死路。當(dāng)他接著聽(tīng)到氦離子光譜的結(jié)果時(shí)，不由瞪大了眼珠：“那這就是最偉大的發(fā)現(xiàn)之一?！?/p>

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? ? 索爾維在1911年出資舉辦了物理學(xué)精英會(huì)議后意猶未盡，兩年后又召開(kāi)了第二次會(huì)議。參加者的名單沒(méi)有太多變化，但增加了老將湯姆森和新秀勞厄。這次會(huì)議的主題是“物質(zhì)的結(jié)構(gòu)”，依然由洛倫茲主持。

? ? 湯姆森報(bào)告了他那個(gè)布丁模型的新進(jìn)展。洛倫茲對(duì)他的老調(diào)重彈很不耐煩。他當(dāng)場(chǎng)打斷了湯姆森的演講，指出他的模型與經(jīng)典物理完全合拍?，F(xiàn)在已經(jīng)清楚地知道經(jīng)典理論必然會(huì)導(dǎo)致瑞利的紫外災(zāi)難。要想完整地解釋輻射問(wèn)題——洛倫茲斷言——必須違反經(jīng)典物理。

? ? 盧瑟福這次也有了發(fā)言機(jī)會(huì)，介紹了他自己的模型。然而，真正背叛了經(jīng)典物理的玻爾還沒(méi)有被邀請(qǐng)的資格，他的新模型沒(méi)能在會(huì)上亮相。

? ? 但玻爾還是不斷地接到好消息。他曾與盧瑟福實(shí)驗(yàn)室中的小青年莫斯利（Henry Moseley）談?wù)撨^(guò)X射線問(wèn)題。玻爾覺(jué)得他的原子模型能夠解釋X射線的來(lái)源：那是原子低能量軌道上的電子被外力打跑后高能量軌道上電子跳躍下來(lái)填補(bǔ)空位時(shí)發(fā)射的電磁波。因?yàn)檐壍乐g能量相差懸殊而有了頻率非常高的X光。勤奮的莫斯利夜以繼日地在實(shí)驗(yàn)室里努力，在1913年底果然證實(shí)了玻爾的猜想，還順帶著發(fā)現(xiàn)了元素周期表上幾個(gè)缺漏的新元素。

? ? 幾個(gè)月后柏林大學(xué)的兩個(gè)年輕人弗蘭克（James Franck）和赫茲（Gustav Hertz，證實(shí)電磁波那個(gè)赫茲的侄子）又通過(guò)電子與水銀蒸汽的碰撞實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)水銀原子的能量不連續(xù)，有著分立的數(shù)值——正像是玻爾那梯子的一根根橫檔。玻爾隨即證實(shí)他們測(cè)量的數(shù)值與他模型的預(yù)測(cè)一致。

? ? 這個(gè)實(shí)驗(yàn)不僅證實(shí)玻爾原子模型的能量階梯——“能級(jí)”——結(jié)構(gòu)，還第一次觀察到電子的動(dòng)能與相應(yīng)光輻射頻率的關(guān)系，為能量子概念提供了直接證據(jù)。愛(ài)因斯坦在聽(tīng)了弗蘭克的講解后驚艷不已：“可愛(ài)得讓人想哭?。↖t's so lovely, it makes you cry!）”弗蘭克和赫茲后來(lái)因此獲得1925年諾貝爾獎(jiǎng)。

? ? 帶著這一個(gè)個(gè)新進(jìn)展，玻爾在1914年7月來(lái)到德國(guó)，巡回推銷他的原子模型。在哥廷根和慕尼黑大學(xué)，他分別見(jiàn)到年輕新秀波恩（Max Born）和已經(jīng)逐漸成為老教授的索末菲。他們對(duì)他的理論都滿懷疑惑，但在聽(tīng)取玻爾親自講解后對(duì)他有了更多的信心。兩個(gè)教授那時(shí)都在潛心研究愛(ài)因斯坦的相對(duì)論，這時(shí)不約而同地鼓勵(lì)自己的學(xué)生轉(zhuǎn)向原子理論。

? ? 在學(xué)術(shù)講演之后，玻爾和弟弟一起前往阿爾卑斯山開(kāi)始他們計(jì)劃已久的長(zhǎng)途登山、遠(yuǎn)足之旅。很快，他們看到人們紛紛放棄度假趕著回家，報(bào)紙上的新聞也日益吃緊。他們也匆忙下山搶乘火車(chē)、輪渡回丹麥。途徑柏林時(shí)，玻爾看到滿街興奮異常的人群，不由感嘆：“對(duì)軍事行動(dòng)的激情是德國(guó)人根深蒂固的習(xí)俗?！?/p>

? ? 那天，德國(guó)向俄國(guó)宣戰(zhàn)，第一次世界大戰(zhàn)全面爆發(fā)。

（之十）：愛(ài)因斯坦的光子

? ? 我能在這里給你留下什么？

? ? 可以想到的好多好多

? ? 包括一個(gè)吻

? ? 在你那小小的嘴唇

? ? 如果你為這生氣

? ? 先別哭哭啼啼

? ? 最好的懲罰

? ? 是給我也來(lái)上一個(gè)

（What should I inscribe for you here? / I could think

of many things / Including a kiss / On your tiny little

mouth / If you are angry about it / Do not start to

cry / The best punishment / Is to give me one too.）

? ? 1899年，20歲的愛(ài)因斯坦在度假時(shí)邂逅一位名叫安娜（Anna Meyer-Schmid）的女孩，分手時(shí)在她的相冊(cè)上題寫(xiě)了這么一首調(diào)皮的小詩(shī)，落款為“你的無(wú)賴朋友”。

? ? 十年后，已為人婦的安娜在報(bào)紙上看到愛(ài)因斯坦被聘為蘇黎士大學(xué)副教授的消息，給他寄了一張明信片祝賀。兩人隨即恢復(fù)了聯(lián)絡(luò)。盡管愛(ài)因斯坦很小心地使用他在學(xué)校里的公務(wù)地址，他們的通信還是被妻子瑪麗奇發(fā)現(xiàn)。瑪麗奇一氣之下直接給安娜的丈夫去信告狀，導(dǎo)致愛(ài)因斯坦不得不也給安娜的丈夫?qū)懶沤忉?、道歉?/p>

? ? 在離開(kāi)專利局成為受人尊敬的大學(xué)教授之后，愛(ài)因斯坦的社會(huì)地位顯著提高。他身邊的女性朋友也隨之增多。她們即使不都是傳統(tǒng)意義上的情人，也大多帶有強(qiáng)烈的曖昧色彩。

? ? 相應(yīng)地，他與瑪麗奇的關(guān)系每況愈下。作為兩個(gè)孩子的母親，瑪麗奇對(duì)自己的家庭主婦境遇越來(lái)越難以忍受，時(shí)常焦躁地發(fā)脾氣，以至于愛(ài)因斯坦和他來(lái)訪的客人認(rèn)定她患有精神分裂癥。愛(ài)因斯坦參加索爾維會(huì)議尤其讓瑪麗奇既興奮又嫉妒。她渴望自己也能躬逢其盛，與世界一流物理學(xué)家摩肩接踵。但愛(ài)因斯坦已經(jīng)對(duì)她失去了耐心。

? ? 當(dāng)愛(ài)因斯坦在蘇黎士的站臺(tái)上向普朗克和能斯特舉起紅玫瑰的時(shí)候，他沒(méi)有回家與瑪麗奇商量。他清楚瑪麗奇對(duì)蘇黎士情有獨(dú)鐘，絕不愿意再次搬家。但他心意已決。柏林是德國(guó)的科學(xué)、文化中心，那里有普朗克、能斯特、維恩、魯本斯等一流學(xué)者切磋學(xué)術(shù)。他們提供的特殊待遇更是令他無(wú)法拒絕。而在這些之外，愛(ài)因斯坦對(duì)柏林還另有向往。

? ? 借助科研交流的便利，愛(ài)因斯坦那兩年經(jīng)常自己去柏林走動(dòng)。他在那里遇見(jiàn)了小時(shí)候的玩伴艾爾莎（Elsa Einstein）。艾爾莎比愛(ài)因斯坦大三歲。她父親是愛(ài)因斯坦父親的堂兄，母親則是愛(ài)因斯坦母親的親姐姐，所以她與愛(ài)因斯坦親上加親，是他的表姐加再?gòu)慕?。他們?cè)俣认鄷?huì)時(shí)，艾爾莎已經(jīng)離婚，是兩個(gè)女兒的母親。她表現(xiàn)出的溫柔賢惠與家中冷漠的瑪麗奇形成對(duì)比，頓時(shí)讓愛(ài)因斯坦著迷，墜入愛(ài)河（之前愛(ài)因斯坦還與艾爾莎的妹妹有過(guò)一段短暫的調(diào)情，但很快移情別戀）。

? ? 從那時(shí)起，愛(ài)因斯坦每次去柏林除了與艾爾莎公開(kāi)約會(huì)之外，還頻繁找機(jī)會(huì)與普朗克、能斯特等大教授見(jiàn)面。善解人意的艾爾莎也通過(guò)私人關(guān)系找到大化學(xué)家哈伯（Fritz Haber）請(qǐng)求幫忙為愛(ài)因斯坦在柏林謀個(gè)職位。這番功夫終于沒(méi)有白費(fèi)。

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? ? 1914年4月，愛(ài)因斯坦到柏林走馬上任。有了豐厚的薪金，瑪麗奇為他們一家找了一間寬敞舒適的公寓，還有一個(gè)閣樓作為愛(ài)因斯坦的書(shū)房。

? ? 然而，不到三個(gè)月，瑪麗奇就帶著兩個(gè)孩子離家出走，躲進(jìn)哈伯的家里。哈伯夫婦這時(shí)已經(jīng)成為愛(ài)因斯坦夫婦的親密朋友，不得不承擔(dān)起婚姻調(diào)停員的角色。愛(ài)因斯坦鄭重其事地撰寫(xiě)了一份合同，共四大款十來(lái)?xiàng)l，涵蓋做飯、洗衣等日常責(zé)任和兩人在公開(kāi)和私下的關(guān)系諸方面，正式將瑪麗奇貶至比保姆、仆人還不如的地位。的確，他在給艾爾莎的情書(shū)中明言瑪麗奇在他眼里只是一個(gè)無(wú)法開(kāi)除的雇員，只是因?yàn)楹⒆铀€不愿意拆散這個(gè)家。

? ? 瑪麗奇屈辱地簽了字，帶孩子回家。但這個(gè)不平等條約也沒(méi)能維持幾天的和平。經(jīng)過(guò)哈伯夫婦的再次斡旋，他們終于達(dá)成一個(gè)分居協(xié)議。7月29日，瑪麗奇帶著兩個(gè)孩子在愛(ài)因斯坦最好的朋友貝索陪同下離開(kāi)柏林，重回蘇黎士生活。在火車(chē)站告別后，愛(ài)因斯坦真情流露，在哈伯面前孩子般痛哭了大半天。

? ? 三天后，玻爾兄弟倆也在那火車(chē)站匆匆而過(guò)。他們無(wú)暇去拜會(huì)愛(ài)因斯坦。

? ? 第一次世界大戰(zhàn)的驟然爆發(fā)徹底摧毀了愛(ài)因斯坦向往已久的柏林學(xué)術(shù)、文化環(huán)境。他驚訝地看到普朗克、能斯特、哈伯、維恩，還有倫琴、萊納德等都參與了93名德國(guó)知識(shí)分子聯(lián)署的一封公開(kāi)信，為德意志的軍國(guó)傳統(tǒng)及在這場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)中的侵略行為辯護(hù)。

? ? 為了柏林這個(gè)職位，愛(ài)因斯坦已經(jīng)恢復(fù)了少年時(shí)放棄的德國(guó)國(guó)籍。但他依然反對(duì)軍事暴力，秉持和平主義立場(chǎng)。受艾爾莎和她大女兒的影響，他參與了一些和平團(tuán)體活動(dòng)，還在另一封針?shù)h相對(duì)的公開(kāi)信上簽了名。那封信征集到區(qū)區(qū)五個(gè)簽名，除愛(ài)因斯坦外都是無(wú)名小卒，沒(méi)有任何影響。

? ? 在他身邊，已經(jīng)50歲的能斯特穿上軍服，由妻子監(jiān)督在自家院子里操練行軍、敬禮。隨后，他開(kāi)上自己的車(chē)子上前線，志愿為軍隊(duì)提供通信、救護(hù)等服務(wù)。他跟隨著德國(guó)軍隊(duì)深入法國(guó)領(lǐng)土，直到能看到天邊出現(xiàn)巴黎的燈光。

? ? 從前線歸來(lái)，能斯特試圖為軍隊(duì)研制不致命的毒氣供戰(zhàn)場(chǎng)使用，但發(fā)覺(jué)哈伯已經(jīng)搶了先。哈伯曾經(jīng)是本生的學(xué)生。他幾年前在合成氨的化工技術(shù)上取得成功，為化肥、炸藥生產(chǎn)做出重大貢獻(xiàn)。戰(zhàn)爭(zhēng)開(kāi)始后，他潛心氯氣的研制和使用，為前線提供一個(gè)新式武器。已經(jīng)從英國(guó)回來(lái)的蓋革與弗蘭克、赫茲等年輕物理學(xué)家（包括后來(lái)發(fā)現(xiàn)鈾原子核裂變的哈恩（Otto Hahn））也都參與了這一項(xiàng)目。他們跟隨哈伯，開(kāi)創(chuàng)了在戰(zhàn)場(chǎng)上大規(guī)模施放致命毒氣的先河。

? ? 愛(ài)因斯坦無(wú)意卷入政治、戰(zhàn)爭(zhēng)的旋渦。除了偶爾表示異議，他選擇了自己躲進(jìn)物理學(xué)的避風(fēng)港。在這個(gè)劇烈動(dòng)蕩的時(shí)刻，他的科學(xué)事業(yè)與家庭生活一樣，也正處在一個(gè)關(guān)鍵的十字路口。

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? ? 1905年，當(dāng)愛(ài)因斯坦用量子概念解釋光電效應(yīng)時(shí)，他的新思想因過(guò)于驚世駭俗而無(wú)法讓人接受。在那篇論文中，他提出一個(gè)直截了當(dāng)?shù)念A(yù)測(cè)：在臨界頻率以上的光都能打下金屬中的電子，所逸出電子的最大動(dòng)能會(huì)與入射光的頻率成正比，其系數(shù)正好就是普朗克常數(shù)。

? ? 這是一個(gè)非常明確的檢驗(yàn)手段。它不僅能驗(yàn)證愛(ài)因斯坦的理論，在光電效應(yīng)中測(cè)量出普朗克常數(shù)還會(huì)是量子概念普適性的有力證據(jù)。非常遺憾，當(dāng)時(shí)萊納德等人的實(shí)驗(yàn)設(shè)備缺乏足夠的精度，無(wú)法定奪。倒是遠(yuǎn)在美國(guó)的芝加哥大學(xué)，密立根（Robert Millikan）埋頭苦干了近十年，才在1914年得以成功。

? ? 密立根專注于精確測(cè)量最基礎(chǔ)的物理常數(shù)，已經(jīng)在幾年前通過(guò)著名的“油滴實(shí)驗(yàn)”測(cè)量出電子的電荷數(shù)值而名聲遠(yuǎn)揚(yáng)。光電效應(yīng)是一個(gè)更為困難的任務(wù)。他并不相信愛(ài)因斯坦的理論，認(rèn)為光的波動(dòng)性無(wú)可置疑。但他最終大失所望，不得不報(bào)告他的結(jié)果與愛(ài)因斯坦的預(yù)測(cè)完全相符，“盡管這個(gè)沒(méi)有道理的理論違背了我們所理解的光的一切?！?/p>

? ? 即使在那之后，密立根與當(dāng)時(shí)大多數(shù)物理學(xué)家一樣，依然堅(jiān)持愛(ài)因斯坦的量子理論站不住腳。

? ? 在1909年的薩爾斯堡會(huì)議之后，愛(ài)因斯坦在一步步推進(jìn)量子概念的進(jìn)程中遭遇了不可逾越的障礙。他實(shí)在找不出在麥克斯韋方程中引入量子因素的途徑，因此無(wú)法構(gòu)造一個(gè)完整的光量子理論。早在1911年的索爾維會(huì)議之后，他已經(jīng)決定擱置這個(gè)讓他幾年中一無(wú)所獲的努力，改弦易轍，專注于他在專利局時(shí)已經(jīng)產(chǎn)生的“最快樂(lè)的想法”，推廣他的相對(duì)論。經(jīng)過(guò)四年艱苦的不懈努力，他在1915年底成功地推出廣義相對(duì)論場(chǎng)方程。（參閱《宇宙膨脹背后的故事（之一）：愛(ài)因斯坦無(wú)中生有的宇宙常數(shù)》）

? ? 作為一個(gè)嶄新的理論，廣義相對(duì)論的橫空出世頗令人驚嘆。但作為一個(gè)優(yōu)美的數(shù)學(xué)體系，它同時(shí)也高高在上，除了解釋水星近日點(diǎn)進(jìn)動(dòng)的異常之外，似乎與世無(wú)涉。費(fèi)了極大功夫?qū)⑺械桨亓值哪芩固夭灰詾槿?，調(diào)侃愛(ài)因斯坦在不相干的領(lǐng)域瞎攪渾水，撿芝麻丟了西瓜，將量子理論的前沿拱手讓給了玻爾。的確，愛(ài)因斯坦沒(méi)有想到一個(gè)名不見(jiàn)經(jīng)傳的丹麥小伙子會(huì)趁他無(wú)暇顧及之時(shí)，在原子模型上實(shí)現(xiàn)了量子理論的重大突破。

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? ? 當(dāng)他第一次聽(tīng)到朋友描述的玻爾模型時(shí)，愛(ài)因斯坦立刻就明白了玻爾是如何取得了歷史性的突破。

? ? 在經(jīng)典物理中，物體吸收、發(fā)射電磁波是通過(guò)共振機(jī)制。它們中的電子以某個(gè)頻率進(jìn)行周期運(yùn)動(dòng)，便可以吸收或發(fā)射同一頻率的電磁波，就像收音機(jī)尋找電臺(tái)的調(diào)諧。

? ? 電子繞原子核公轉(zhuǎn)的圓周運(yùn)動(dòng)也是周期運(yùn)動(dòng)。繞軌道一整圈所需的時(shí)間是周期，其倒數(shù)便是頻率。因此，這個(gè)電子應(yīng)該會(huì)以這一頻率吸收、發(fā)射電磁波。然而，玻爾卻規(guī)定了這個(gè)軌道運(yùn)動(dòng)是穩(wěn)定的，既不會(huì)發(fā)射也不吸收電磁波。發(fā)射、吸收電磁波發(fā)生在電子在兩個(gè)不同軌道之間“躍遷”的過(guò)程，其頻率與電子的軌道運(yùn)動(dòng)沒(méi)有關(guān)系，卻取決于兩個(gè)軌道的能量之差。

? ? 這是一個(gè)全新的物理概念，沒(méi)有任何來(lái)源。愛(ài)因斯坦自己就從來(lái)沒(méi)有想到能有這樣的機(jī)制。在聽(tīng)到玻爾模型成功預(yù)測(cè)氦離子光譜之后，他喃喃自語(yǔ)，“看來(lái)這會(huì)是真的：電子的輻射頻率與它運(yùn)動(dòng)的頻率沒(méi)有關(guān)系。”于是，他驚嘆這是“最偉大的發(fā)現(xiàn)之一”。

? ? 愛(ài)因斯坦畢竟是愛(ài)因斯坦。他不僅立即領(lǐng)悟了玻爾這個(gè)革命性的創(chuàng)見(jiàn)，同時(shí)也意識(shí)到玻爾淺嘗輒止的缺陷。1916年，廣義相對(duì)論大局已定之后，他又把注意力轉(zhuǎn)回這個(gè)一直讓他夢(mèng)寐以求的量子問(wèn)題。

? ? 玻爾對(duì)原子結(jié)構(gòu)的幾條硬性規(guī)定讓他得以解釋氫原子、氦離子的光譜，但他沒(méi)能對(duì)電子在軌道間的躍遷，對(duì)吸收、發(fā)射電磁波做出任何物理描述。他眼中只有一個(gè)孤立的原子。

? ? 然而，電子需要吸收能量才能跳上高能量的軌道，這需要一個(gè)前提：原子周?chē)泻线m的能量子存在。愛(ài)因斯坦認(rèn)為這不是原子獨(dú)自的行為，而是作為物質(zhì)的原子與作為輻射的電磁場(chǎng)之間相互作用的過(guò)程。大量的原子處于電磁場(chǎng)的包圍中，它們通過(guò)對(duì)電磁波不斷地發(fā)射和吸收達(dá)到熱平衡。

? ? 這樣，電子在向高能量軌道上躍遷時(shí)，是因?yàn)槭艿搅穗姶艌?chǎng)中能量子的激發(fā)。這依然類似于傳統(tǒng)的共振，只是共振頻率與電子正在進(jìn)行的軌道運(yùn)動(dòng)不再有關(guān)系。愛(ài)因斯坦把這個(gè)過(guò)程叫做“受激吸收（stimulated absorption）”。因?yàn)樗陌l(fā)生取決于周邊電磁場(chǎng)中有多少可供吸收的能量子存在，其可能性與所需頻率上的電磁場(chǎng)密度成正比。

? ? 反之，當(dāng)電子處于高能量的軌道上時(shí)，愛(ài)因斯坦指出它往下跳時(shí)卻會(huì)有兩個(gè)不同的模式。一個(gè)是與吸收時(shí)一樣，因?yàn)殡姶艌?chǎng)的共振而躍遷。這是受激吸收的反向過(guò)程，叫做“受激輻射（stimulated emission）”。其可能性同樣會(huì)與電磁場(chǎng)在該頻率上的密度成正比。

? ? 但即使沒(méi)有電磁場(chǎng)的存在，高能量的電子自己也能跳下來(lái)，以達(dá)到熱力學(xué)上更穩(wěn)定的低能量態(tài)。他把這個(gè)過(guò)程定義為“自發(fā)輻射（spontaneous emission）”。這個(gè)過(guò)程與電磁場(chǎng)無(wú)關(guān)，有其自身的可能性。

? ? 有了這些具體的物理過(guò)程，看它們?nèi)绾芜_(dá)到平衡態(tài)正是愛(ài)因斯坦的拿手好戲：這就是他過(guò)去在布朗運(yùn)動(dòng)、電磁波壓強(qiáng)中已經(jīng)得心應(yīng)手的統(tǒng)計(jì)現(xiàn)象。于是他很快推算出一個(gè)驚人的結(jié)果：只要按照玻爾的假設(shè)，被吸收或發(fā)射的能量等于兩個(gè)軌道之間的能量差別，與之熱平衡的電磁場(chǎng)就是一個(gè)符合普朗克定律的黑體輻射場(chǎng)！

? ? 這樣，愛(ài)因斯坦第一次嚴(yán)格地推導(dǎo)出了普朗克定律。這個(gè)新的推導(dǎo)過(guò)程渾然天成，不像普朗克的絕望之舉那樣依賴于數(shù)學(xué)戲法。他也不再需要普朗克假想的諧振子，取而代之的是玻爾的原子。這是黑體輻射中物質(zhì)與輻射相互作用最接近實(shí)際的模型。

? ? 因此，愛(ài)因斯坦頗為得意地指出：這個(gè)推導(dǎo)只有幾個(gè)非常簡(jiǎn)單的假設(shè)，引用最樸素的物理原理，推導(dǎo)本身絲毫不費(fèi)功夫，便得出了過(guò)去需要大動(dòng)干戈才能得出的普朗克定律。說(shuō)明這是一個(gè)可靠的模型，“很可能會(huì)成為未來(lái)理論發(fā)展的基石”。

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? ? 普朗克定律在原子與光的相互作用中自然地出現(xiàn)是愛(ài)因斯坦又一個(gè)里程碑式的成就，表明玻爾的軌道躍遷不是空穴來(lái)風(fēng)。但更進(jìn)一步，愛(ài)因斯坦還發(fā)現(xiàn)當(dāng)電子在發(fā)射、吸收能量子時(shí)，它失去或得到的不僅僅是那一份能量，還伴隨有一份動(dòng)量。與能量一樣，這個(gè)動(dòng)量的數(shù)值也與能量子的頻率成正比。

? ? 普朗克引進(jìn)的“量子”在德語(yǔ)中只是“份額”的意思。他的原意是能量只能一份一份地被吸收或發(fā)射，不能比這個(gè)份額更小。對(duì)他而言，這只是一個(gè)純粹的數(shù)學(xué)手段，沒(méi)有任何物理含義。

? ? 愛(ài)因斯坦這時(shí)的能量子不僅有一定的能量，還同時(shí)有一定的動(dòng)量。這便與電子、原子等無(wú)異，是一個(gè)實(shí)實(shí)在在、物理的粒子。

? ? 七年前，當(dāng)他從電磁場(chǎng)的壓強(qiáng)計(jì)算得出電磁場(chǎng)同時(shí)具備波和粒子的特性時(shí)，他沒(méi)有具體去追究一下那像粒子一樣的壓強(qiáng)是怎么出現(xiàn)的。直到這時(shí)，他才恍然大悟：光量子與電子一樣可以通過(guò)撞擊傳遞動(dòng)量，便產(chǎn)生了壓強(qiáng)。

? ? 他沒(méi)有為此去生造一個(gè)“光子”的名稱，仍然一如既往地將他的能量子稱之為“光量子”。但他已經(jīng)確信無(wú)疑，這光量子是真真實(shí)實(shí)的粒子，也就是今天所說(shuō)的光子。

? ? 與能量不同，動(dòng)量不僅僅是一個(gè)數(shù)值，而且還有方向（也就是數(shù)學(xué)中的“矢量”）。當(dāng)原子發(fā)出一個(gè)光子時(shí)，它必須向某個(gè)方向釋放，給它一定的動(dòng)量。同理，它也只能吸收來(lái)自某一個(gè)方向的光子。

? ? 我們?cè)诤诎抵虚_(kāi)燈，整個(gè)屋子會(huì)同時(shí)明亮起來(lái)。因?yàn)楣馑俜浅４?，我們無(wú)法察覺(jué)這中間的過(guò)程。如果我們能想象光速很慢，就會(huì)“看到”光從燈泡那里出來(lái)同時(shí)向四面八方擴(kuò)散。就像水池中間被投進(jìn)一塊石頭時(shí)的水波，經(jīng)典物理中燈泡發(fā)出的光是以一個(gè)球形的波從燈泡漫延至房間里每一個(gè)角落。

? ? 然而，如果光源只是一個(gè)單獨(dú)的原子，愛(ài)因斯坦指出它發(fā)的光不可能是一個(gè)球形波，而一次只能向一個(gè)方向發(fā)光。燈泡里有著太多太多的原子。它們各自隨機(jī)地向各個(gè)方向發(fā)光，合在一起的總體效果才讓我們感覺(jué)到一個(gè)球面的波。他再一次顛覆了光的波動(dòng)學(xué)說(shuō)。

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? ? 在1916、1917年間，愛(ài)因斯坦針對(duì)輻射問(wèn)題接連發(fā)表了三篇論文。最后一篇，《關(guān)于輻射的量子理論（On the Quantum Theory of Radiation）》集之大成，是現(xiàn)代輻射理論的開(kāi)山之作。

? ? 十年后，英國(guó)的后起之秀狄拉克（Paul Dirac）在已經(jīng)成熟了的量子力學(xué)基礎(chǔ)上結(jié)合愛(ài)因斯坦的狹義相對(duì)論發(fā)展出量子電動(dòng)力學(xué)，全面完善了輻射理論。也是在那之后，愛(ài)因斯坦的先見(jiàn)之明才真正為人了解：狄拉克發(fā)現(xiàn)愛(ài)因斯坦當(dāng)初所做的幾個(gè)假設(shè)完全合理，被他的新理論逐一證實(shí)。

? ? 半個(gè)世紀(jì)后，愛(ài)因斯坦的受激輻射概念導(dǎo)致了激光的出現(xiàn)（激光的全名很拗口：“通過(guò)輻射的受激輻射產(chǎn)生的光放大（Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation）”）。在那之后，他所描述的光被吸收、發(fā)射中伴隨的動(dòng)量轉(zhuǎn)移又帶來(lái)了現(xiàn)代的激光制冷技術(shù)。

? ? 但即使是愛(ài)因斯坦，他在1917年時(shí)也不可能想象到這輝煌的未來(lái)。那時(shí)他卻對(duì)另一個(gè)問(wèn)題深為困惑。在論文的結(jié)尾，他憂心忡忡地寫(xiě)道，“這個(gè)理論最薄弱的所在，是它把輻射的時(shí)機(jī)和方向都?xì)w結(jié)于‘機(jī)會(huì)’?！?/p>

? ? 早在20年前，居里夫婦在描述放射性現(xiàn)象時(shí)曾感慨，“自發(fā)的輻射是一個(gè)神秘的謎，一個(gè)深?yuàn)W的驚愕?！本哂蟹派湫缘牟环€(wěn)定原子為什么會(huì)衰變，在什么時(shí)候衰變，這些問(wèn)題20年后依然沒(méi)有答案。

? ? 盧瑟福發(fā)現(xiàn)的半衰期可以定量測(cè)定衰變的過(guò)程：在一定時(shí)間內(nèi)，一半的原子會(huì)發(fā)生衰變。但哪一半原子會(huì)衰變，這個(gè)決定由誰(shuí)做、如何做出？如果只有一個(gè)原子，它在那個(gè)半衰期結(jié)束時(shí)會(huì)有50%的幾率發(fā)生了衰變。這個(gè)原子如何決定在什么時(shí)候衰變，或干脆不衰變？

? ? 愛(ài)因斯坦的輻射理論也充滿了這樣的“機(jī)會(huì)”：電子無(wú)論是吸收還是發(fā)射光子都有著一定的可能性，或者完全自發(fā)或者與電磁場(chǎng)的密度有關(guān)。具體到一個(gè)電子，它什么時(shí)候吸收光子，什么時(shí)候發(fā)射光子，往哪個(gè)方向發(fā)射光子……都是隨機(jī)的事件。盧瑟福第一次看到玻爾的模型時(shí)就曾疑惑電子如何能知道躍遷時(shí)在哪一個(gè)軌道上停下來(lái)。讓愛(ài)因斯坦更為糾結(jié)的是，電子如何能知道什么時(shí)候應(yīng)該起跳？他也沒(méi)有答案。偏偏他自己的理論證明了自發(fā)輻射的存在。因?yàn)槿绻麤](méi)有這個(gè)機(jī)制，原子就無(wú)法與電磁場(chǎng)達(dá)到熱平衡。在論文中，他猶猶豫豫地猜測(cè)那可能是與放射性一樣，源自某種未知的物理機(jī)制。

? ? 作為有自主思維能力的人類，我們做隨機(jī)選擇時(shí)經(jīng)常會(huì)以扔硬幣來(lái)定奪。原子沒(méi)有這個(gè)能力。難道，冥冥之中會(huì)有什么神奇的力量在為原子擲骰子？

（待續(xù)）