
尼尔斯·玻尔
直至今日,我们所要讲述的,乃是这样一位物理界男神玻尔,他创建了哥本哈根学派,荣获过诺贝尔物理学奖,还与爱因斯坦有着相爱相杀的经历!
足球?物理?
1885年,玻尔于丹麦的哥本哈根出生,其父亲乃是哥本哈根大学的生理学教授,母亲出身自一个富有的犹太人家庭,弟弟此后成为了剑桥大学的数学教授。

玻尔一家
自幼,有着天赋异禀特质的玻尔,不但是当地颇有名气的学霸,并且格外擅长运动物理学家波尔,也就是俗称的“别人家的小孩”。

公元 1903 年,年纪为 18 岁的玻尔,凭借优异的成绩,考入了在丹麦排首位的哥本哈根大学,专门致力于物理的研究,在业余的时间里,还能够把玩出一手极为出色的球技哟,###!!注意事项:
原本以为玻尔会始终以全身心投入的状态去钻研物理,没料到却被球探发现,进而与弟弟哈那德·玻尔一同变成了声名远扬的足球运动员,两兄弟,其中一个是主力门将,另一个是主力前锋,在丹麦足坛占据统治地位。

哈那德·玻尔和尼尔斯·玻尔
在1908年举办的伦敦奥运会上,弟弟代表丹麦竞逐足球项目,最终赢得一枚银牌;哥哥却只能充当候补,只能在一旁看着比赛。至于玻尔被列为候补的缘由,那可就有点耐人寻味了!
听闻别家的队伍,正在外围奋力进行远射之际,身为主力门将的玻尔,却在比赛的进程当中,斜靠在门柱的旁边,专心思考数学题目。在赛后,还被其他人发觉,那根门柱之上,布满了各种各样的公式,以至于教练在一气之下,将玻尔列入到替补的行列之中了!

之后,兄弟二人不再从事足球活动了,弟弟哈那德·玻尔身份转变,成为了剑桥大学的数学教授,并且构建起周期函数研究的主要根基。
而哥哥尼尔斯·玻尔开创了哥本哈根学派,后来在科学史上,成为了与爱因斯坦一时之间难分高下的超级巨星。

哥本哈根学派创始人
1913年,玻尔着手研究原子辐射问题,撰写了一篇具有划时代意义的长篇论文,名为《论原子和分子的结构》,提出了量子不连续性,成功对氢原子和类氢原子的结构与性质作出解释,构建起了原子结构的玻尔模型。

这种成果是首次把量子概念运用到原子、分子结构进而得以获取的,玻尔不单凭借此荣获了1922年的诺贝尔物理学奖,还从普朗克那里接过了接力棒,正式变成了新一代量子力学的领导者。
虽说玻尔因一战而声名远扬,不过在其本国,却远远比不上“著名足球运动员”这一头衔那般出名,毕竟在当时,丹麦报纸普遍所采用的标题是那句:《著名足球运动员尼尔斯·玻尔被授予诺贝尔奖》。
于1920年9月,玻尔一直专心致志筹建的哥本哈根理论物理研究所,也就是玻尔研究所,终于成功建成。

哥本哈根理论物理研究所
想不到的是,这个才建成没多长时间的研究所,吸引了好多热爱物理的年轻人,还吸引了世界知名的物理学家。

有无数位杰出物理学家,其中包括海森堡,克拉迈尔斯,狄拉克,泡利,赫韦希,哈尔特列,朗道,派耶尔斯,周培源等,都曾来到这里进行学术研究。

朗道、泡利和周培源
所以,常常有人问询玻尔,那些有才能的年轻人为何能被他聚集起来?向来不拘小节的玻尔这般回应:“并无什么诀窍,仅有一点是明晰的,我不惧怕在年轻人跟前承认自己认知不足。”。
不论是针对一篇近期发布的文章进行评论,还是给众人介绍自身所开展的工作,研究人员都能够毫无顾虑地抒发个人看法。
正像玻尔讲的那样,不但要凭借着很少科学家的能力以及才华,而且要持续去吸纳数量不少的年轻人,使得他们熟悉科学研究最后的结果跟方法。唯有如此,方在最大程度上持续地提出新问题。借着青年人自身的贡献,新的血液以及新的思想就持续地涌入科研工作。
处在这般平等且自由还团结的学术研究氛围之中,诸多物理学里最为深奥的问题都获得了解决,如此这般缓缓地便形成了“哥本哈根学派”。

哥本哈根大学成了世界主要科研中心,有物理界顶尖人才资源,有顶尖教授亲自指导,还能拿到该教授推荐信,合有出国意向、升学的高中以上学生。
玻爱之争
提及至此,那就不能不讲到物理领域的另外一位被称为男神之物——爱因斯坦喽,他俩呢,处于这般一种相爱又相互争斗的状况,在物理这个范畴之内“持续了大半辈子的那种类似争吵的情形”。1920年的时候,玻尔跟爱因斯坦于德国柏林这个地方相互认识了,首次碰面之际,氛围是相当融洽愉悦的。

不过,到了这之后,他俩开始就量子力学理论基础的解释问题展开终身论战,只要碰面,就会唇枪舌剑,持续辩论不停,接连辩论不止。
它是“玻爱之争”其中声名最为远扬的三个场次,它们依次处在1927年,还有呢,是在1930年,另外,也包含在1935年的索尔维这种会议之上。
第一回合
让我们首先来瞧一瞧1927年的第五届索尔维会议合影,这堪称是一场在物理领域,于前人之中没有先例,在后人那里也不会再有同样情况的极为盛大的会议。
爱因斯坦,举着相对论的大旗,头顶着光电效应的光环,玻尔,高举着他所谓的“氢原子模型”,玻恩,口口声声念叨着“概率”,德布罗意,骑着他那独特的“波”,康普顿,西装之上印着“效应”二字,狄拉克,夹着一个“算符”,薛定谔,挎着他的“方程”,且其身后还藏着一只处于不死不活状态的“猫”。
提着手提“晶体结构”模型的布拉格,形影不离的海森堡和他同窗好友泡利,两人分别握着“不确定原理”与“不相容原理”,紧握自己“浸渐原理”大招牌的埃伦费斯特,还有拿着“镭和钋”的居里夫人、有着“变换”的洛伦兹、带着“常数”的普朗克、存有“原子论”之朗之万、具备“云雾室”的威耳逊等等。

迄今为止物理界最豪华阵容
这次会议形成了两派,一派是由爱因斯坦作为领头之人的理论物理学家群体,其中包括薛定谔、德布罗意等,另一派是由玻尔担任掌门的哥本哈根学派,里面有海森堡、泡利等,两边在人数以及实力方面处于不相上下的状态。在此次的索尔维会议期间,玻尔率先发起进攻,依据海森堡所提出的不确定原理得出了大胆的推断:粒子运动的轨迹是不具有确定性的。

海森堡的不确定原理
爱因斯坦全然否定海森堡的不确定原理,他觉得一个完备的物理理论应当具备确定性,应当具有实在性,还应当拥有局域性。
但玻尔也丝毫不含糊,立刻进行反驳,称关键一点在于我们没能力分清所看到的究竟是原子自身的行为,还是原子跟测量仪器之间产生的作用,在观察存在的那个伟大舞台之上,我们既是观众,又是演员。
波尔进行的此番推论啊,恰似一枚重磅炸弹,它把传统物理对于“实在”的那种认识,给彻底地颠覆掉了,随即在物理界引发了一场轩然大波。
就此情形而言,爱因斯坦列举了一个极具针对性、能直接触及关键的例子(具体为一个α射线粒子的例子)进而说道:“十分遗憾的是,我未曾对量子力学展开深入细致的研究,然而,我依旧是乐意去谈论一些具有普遍性质的看法的。”。
然而,没过多久,波尔就证实爱因斯坦所列举的事例跟他基于此得出的推理丝毫不存在冲突。

最后的最后,于1927年举办的索尔维会议之上,以玻尔作为领头之人的哥本哈根派取得了极大的胜利。
但是,在正式会议结束之后,过了几天进行讨论时,火药味明显浓多了。按照海森堡的回忆来讲,那段日子里,爱因斯坦总是会在早餐桌上,一次又一次地向玻尔提出一个又一个思想实验,然而玻尔每一次都能很轻易地化解掉!

第二回合
就在3年后,也就是1930年的第六届索尔维会议之时,早有充分准备的爱因斯坦于会上提出了那个极为著名的思想实验,即光子盒。在这个特定的实验当中,时间以及能量能够达成同时进行精准测量的情况,所以,不确定原理是无法成立的。

爱因斯坦的光子盒
玻尔在走出会场以后,便持续地且不间断地喃喃独自言语着:“要是爱因斯坦所秉持的观点是正确的,那么物理学这一学科领域就会走向完结的境地了!”,到了第二天,他依据爱因斯坦自身所提出的相对论,证实了这一项别具一格的思想实验是存在着不足之处的。

广义相对论
虽然爱因斯坦被玻尔给震惊住了,然而他还是“嘴硬”地讲了句话,那句话是:“量子论或许是自洽的,可是却至少是不完备的! ”。
玻尔虽借爱因斯坦的广义相对论回应了光子盒实验,可心里却并不踏实,因他明白这是自己靠投机取巧得出的推论,且其中有诸多严格概念亟待澄清。所以玻尔一直耿耿于怀,直至1962年离世,人们看见玻尔实验室的黑板上还留着爱因斯坦光子盒的图。
最终,在第二回合的论战当中,他们两人,谁都并未成功说服对方,如此这般,这一局便算作平局了!

第三回合
1935年,来到了“玻爱之争”的第三个回合,这场论战,达到了它的顶峰。
这次,爱因斯坦没有再独自行动,而是联合了波多尔斯基、罗森物理学家波尔,抛出了一篇论文,这篇论文的题目是《量子力学对物理实在的描述是完备的吗?》,论文里设计了一个判决实验,这个实验是关于粒子衰变为两个粒子的,目的是对以玻尔为首的哥本哈根派展开反击。
这一回的反击,便是物理学发展历程中声名远扬、相当著名的“--Rosen疑难”,而这个悖论,关联涉及到微观世界里面,有关物理实在方面的问题。

玻尔可不是好惹的,面对爱因斯坦等人发起的反击,他凭借测量仪器跟客体实在无法分割这一理由,否定了EPR论证的前提,也就是物理实在的认识论判据,进而否定了EPR实验具有悖论性质。
令人惋惜的是,玻尔所提出的异议以及其相应的论证存在着些许模糊不清的状况,因而爱因斯坦等人并未认可玻尔的理论。爱因斯坦觉得,虽说哥本哈根学派给出的解释与经验事实相契合,然而作为一种完备的理论而言,应当是决定论性质的,而绝不该是那种具有或然性的、借助概率语言来表述的理论。
最终,第三回合的论战,也以平局告终!
而是关于这场,发生在20世纪的,最伟大的两位物理学家身上的争论,众多物理学家,都给予了高度的评价。美国物理学家约翰·惠勒(John)一流范文网,就曾这样讲过:“没有矛盾和佯谬而言,就不可能有科学的进步。约丽斑驳的思想火花,往往闪现在两个同时并存的矛盾的碰撞切磋之中。”。

约翰·惠勒
这两位,是20世纪最为伟大的科学家,他们的一生,都从来未曾停止过相爱相杀,其中当事人玻尔觉得,这场争论属于自己“许多新思想产生的源泉”,爱因斯坦同样对玻尔给出了极高的评价:“他把大胆和谨慎这两种难得的品种相融合,毫无疑问是我们科学领域最伟大的发现者之一”。
