【新语丝电子文库(www.xys.org)(www.xys2.org)】 ———————————————— 薛定谔:爱情、方程、及其猫 胡新和   说起薛定谔(Erwin Schrodinger,1887-1961)的名字,学过现代物理和 化学的人大概都不陌生,因为用他的名字所命名的量子力学基本方程,在描述原 子之类的微观物体的运动中的作用,堪与经典力学中的牛顿定律相媲美;但对大 多数人而言,这种了解或许也仅限于此,关于他的生平,其他成就,思想等等进 一步的信息,恐怕就知者寥寥了。说起来也难怪,20世纪初的物理学革命中,的 确可以说是大师辈出,高手如林,群星璀灿,哪怕仅仅是稍逊一筹就有可能被爱 因斯坦、玻尔等巨星或偶像的光环所遮掩。   然而,薛定谔毕竟非等闲之辈,而是一位在20世纪物理学进展中起过重大作 用,获取过诺贝尔物理奖的重量级科学家,至今辞世也刚40周年。人们并没有淡 忘他。证据之一,就是摆放在我案前的两本书。这两本书都出版于今年,一本是 中国对外翻译出版公司版的沃尔特·穆尔所著的《薛定谔传》,此书依据作者 1994年版本译出,而这个版本为作者1989年所著的500余页的《薛定谔——生平 与思想》一书的缩写本,应当说有相当的权威性;另一本是海南版的约翰·格利 宾所著《寻找薛定谔的猫——量子物理和真实性》,为作者内容相近的两本书的 合编本。除此之外,据说上海科技版的《薛定谔哲学文集》也将于近期问世,为 薛定谔的两本哲学代表作《科学与人文主义》和《大自然与希腊人》合译本。一 时间,似乎薛定谔也冷不丁地火了一把。 性情中人   作为一位科学家,薛定谔确实有其独特不群之处。简单说来,可关注的至少 有三点:首先是他的人格形象。不同于一般的,或者说图式化的科学家形象,据 穆尔的传记看来,此公似乎是一位性情中人,或者说一位多情种子,毕生陷于恋 情的漩涡与纠葛中。不计青少年时期的情窦初开和数次情感遭遇,即使在33岁那 年成婚后,他仍然是激情充溢,外遇不断,其对象既有已婚的研究助手的妻子, 也有年方二八的他曾辅导过数学的女中学生,既有闻名遐迩的演员和艺术家,也 有年轻的政府职员,而这种浪漫风流一直持续到年逾花甲,并且有不止一个非婚 生的孩子。对于每一段情感履历,他都非常投入,并为此创作了不少缠绵的情诗。 但奇怪的是,生活在维也纳和都柏林这样宗教色彩很浓的地方,他竟然能全然不 顾忌传统礼数,认为这是他个人的自由,甚至设想过一妻一妾的生活;而同样令 人称奇的是,他与其元配安妮的婚姻历经这种种事端,竟然能白头到老,而且安 妮还亲自照料了他非婚生孩子的婴儿期。或许这与安妮自己没有孩子不无关系, 但即便如此,这种薛定谔式的爱情,这样的家庭关系,与我们头脑中的科学家形 象,恐怕还是会有很大反差,相去甚远的。   另一段说明此公惯于我行我素的轶事,是尽管他一贯远离政治,保持距离, 但在奥地利格拉茨大学任教时,迫于亲纳粹当局的压力,曾发表声明对自己以往 的“不敬”行为表示“忏悔”,结果在当地报纸和《自然》杂志上都刊出了他向 纳粹妥协的消息。但当终于逃到英国,面对其他人的问询时,他却又不屑于为自 己的行为作任何辩解,认为这纯属他个人的自由,无须为此权宜之计而内疚,反 倒令其他科学家颇为尴尬。而在五年前,也同样是他,在纳粹刚刚上台,开始刁 难驱逐犹太科学家之时,因不愿与纳粹同流合污,主动辞去了柏林大学理论物理 学教授的职位,而为其他科学家所赞赏,因为按照他的雅利安血统,宗教背景和 普朗克继承人的学术地位,他当时是完全可以自保其身的。显然,在这种丰富复 杂的性格形象面前,通常的政治标签似乎是显得过于苍白简单了。 独到的贡献   其人其事如此,其科学上的成就也不乏独特之处。薛定谔于1926年提出其波 动方程时已39岁,比起量子力学史上的其他英雄们,可谓是大器晚成(发表他们 的第一篇成名论文时,爱因斯坦26岁,玻尔28岁,海森伯24岁,泡利25岁,狄拉 克24岁,约当23岁,乌伦贝克和戈德斯密特分别为25和23岁),在这一点上,他 倒是与其柏林大学的前任普朗克不无相似。据说他的这种创造性的激情,恰恰来 自圣诞节假期中与情人的幽会,且一发而不可收,在短短不到五个月时间里,一 连发表了六篇论文,不仅建立起波动力学的完整框架,系统地回答了当时已知的 实验现象,而且证明了波动力学与海森伯矩阵力学的等价,令整个物理学界为之 震惊。颇有讽刺意味的是,尽管为革命性的量子力学作出了基础性的贡献,薛定 谔本人的初衷却是恢复微观现象的经典解释;而更令人称绝的是,薛定谔本人坦 承他的科学工作,常常并非是独创性的,但他总能敏锐地抓住一些始作甬者的创 新性观念,加以系统的构建和发挥,从而构成第一流的理论:波动力学来自德布 洛意,《生命是什么》来自玻尔和德尔布吕克,而“薛定谔的猫”则来自爱因斯 坦。   今天,量子力学已成为整个理论物理学和高科技的基础,从粒子物理和场论, 到激光,超导和计算机。格利宾的书对量子力学的历史发展和应用作了相当通俗 形象的描述。但如何解释和理解量子力学的成果,却至今依然是学界,尤其是科 学哲学上的热门话题。爱因斯坦和玻尔为之争论了一辈子,“薛定谔的猫”则被 爱因斯坦认为是最好地揭示了量子力学的通用解释的悖谬性。其大意是:在一个 封闭的盒子里装有一只猫和一个与放射性物质相连的释放装置。在一段时间之后, 放射性物质有可能发生原子衰变,通过继电器触发释放装置,放出毒气,也有可 能不发生衰变,因此依据常识,这只猫或是死的,或是活的。而依据量子力学中 通用的解释,波包塌缩依赖于观察,在观察之前,这只猫应处于不死不活的迭加 态,这显然有悖于人们的常识,从而凸显出这种解释的困境。为摆脱这种困境, 人们设想出了种种方案,但似乎并不能填平这种常识与微观特异性之间的鸿沟。 例如格利宾本人所赞成的多世界解释,认为猫死与猫活这两种结果分属两个独立 平行且真实存在的世界,是我们的观察行为选择了其中之一为我们的世界。这似 乎不仅没有消除,反倒是增加了人们的困惑。 丰富的思想   从薛定谔的“猫悖论”,引出了我们对于他的第三点关注:他的丰富的哲学 思想。“猫悖论”反映出在科学哲学层面上,他反对哥本哈根学派,试图用连续 的波动图象,重建对微观对象的经典理解,当然,他的尝试并不成功;而在更抽 象的形上层次,他则从叔本华那儿接受了古印度的吠檀多哲学,并从这种信仰中 去追求自然的统一,追求自我与宇宙精神的统一。他曾先后写作了《科学与人文 主义》,《大自然与希腊人》,《科学理论与人》,《心与物》,《我的世界观》 和死后出版的《自然规律是什么》等哲学论著和文集,甚至一度设想过在教书之 余,以哲学为主要兴趣,以至于被当代著名物理学家西蒙尼认为“是我们世纪的 物理学家中最为引人注目的哲学家”。这样的科学家形象,与当代职业科学家的 技术化,工匠化,商业化和平面化趋势相比较,是否也会给我们若干启示呢?   早在45年前,制定我国“12年科学发展远景规划”时,薛定谔就与其他著名 科学家一起进入了当时的研究视野。此后,国内先后翻译过他的《波动力学的四 次演讲》,《统计热力学》,《生命是什么》等科学著作,笔者也曾就其科学成 就与哲学思想写过一些文章和人物传记,但对于他的人生和思想的全方位和立体 的展现,还得归功于这两本书。我们应当感谢当前出版界势头正旺的科普春风, 感谢译者和出版社的努力。当然,已出的这两本书在译校方面也不同程度地存在 一些问题,如译名上不够规范,诸如狭义相对论,常规科学和科学革命,范式转 换这样的名词,朗之万,阿芬那留斯,费曼,吉布斯这样的人名,以及加州理工 学院和《科学革命的结构》这样的校名和书名,应当是已有约定和形成规范的, 不应再任意译出,如有可能再版的话,希望能作校正,。 中华读书报2001年7月11日 ———————————————— 【新语丝电子文库(www.xys.org)(www.xys2.org)】