玻恩现象产生的主要原因

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1、“玻恩现象”产生的主要原因厚宇德0引言M·玻恩是量子力学和晶格动力学的重要创始人之一，量子场论以及非线性物理的早期探索者，在光学等领域也有重要著述流传于世。也许读者会想，作为玻恩这样的大物理学家，他在20世纪的科学地位，还有什么值得探讨和说明的吗？是的，理应如此。然而，如果说，玻恩可能是20世纪物理学家中，科学贡献被别人忽视最多的人，也许您会惊诧，然而这是事实。比如，在曾经作为玻恩助手，并后来在哥廷根继承玻恩衣钵的洪德于20世纪60年代出版，并在80年代仍在再版的他的著作（1992年他还曾为中文版写序言）《量子理论的发展》一书中，虽然他准确提到了玻恩的重要工作，但是他绘制的“量子论发展轮廓图

2、中”，提到的代表人物的名字从里德伯等等到玻尔、索末菲、德布罗意、海森堡再到薛定谔，然而偏偏竟然没有玻恩！[1]再比如还是在德国人自己撰写的文献[2]中，有对索末菲、泡利、海森堡等对量子力学有突出贡献的德语物理学家的专门介绍，可又是偏偏没有最不该缺少的玻恩，而只是在介绍泡利、海森堡时绕不过玻恩的地方，才对他略有涉及。同样，由英国人撰写的集中了包括爱因斯坦、玻尔、索末菲、德布罗意、[3]薛定谔、海森堡、泡利以及奥本海默和朗道等在内的23位物理学家的传记，然而，还是忽略了玻恩。1.玻恩在学术界受到的不公平待遇下面，我们再试举几个具体的这方面的典型例子。1.1玻恩在矩阵力学建立过程中的巨大作用被忽视

3、有玻恩至少从1920年甚至更早对玻尔经典量子论的反思，有他从1921年就已经开始追求的新力学的思想的指引，以及他和其学生以及助手沿着正确方向的努力探索，量子力学的建立，只是一个时间问题。至于是玻恩自己、是海森堡、或者还是其他人迈出关键性的一步，都很自然。因为，如同其他科学发现的诞生一样，发现的道路已经到了走向彻底成功的拐点。至于究竟谁最先敏感而准确地捕捉到科学革命前的特殊气息，就要看个人的眼光、灵感、直觉等等机缘了。由此可见玻恩在所谓海森堡矩阵力学建立过程中的决定性作用。而在海森堡“一人文章”之后，玻恩在矩阵力学理论建设方面的贡献，更是有目共睹。这一点，玻尔、海森堡也都承认（由下文可见，海森

4、堡在关键时刻也只承认这一点）。所以，哥廷根矩阵力学的提法应该比海森堡矩阵力学的提法更加合适。玻恩说“把三个人的贡献分开来是困难的。”这种说法海森堡自己心里也是最明白不过的。海森堡在收到玻恩给他的、祝贺他获得诺贝尔奖的信后的回信[4]中，是这样写的：“亲爱的玻恩先生：如果说我有好长时间没有给你写信，也没有对您给予的祝贺表示感谢，其一部分原因是我对于您问心有愧。由于我们三个人——您、约当和我——在哥廷根的工作，只有我一个人得到了诺贝尔奖金，这个事实使我很别扭，而不知道该怎样写信给您。我们的共同的努力现在得到了赏识，我当然是愉快的，我很乐于去回想合作的那段美好时光，我也相信，所有真正的物理学家都了

5、解您和约当对量子力学构成的贡献有多么伟大——尽管外人作出了错误决定——这是不会改变的。但我只能再一次为良好的合作而感谢您，而且觉得有一点惭愧。祝好W．海森堡1933年11月25日苏黎世”事实上，据说，爱因斯坦曾考虑过一个方案，建议由海森堡、玻恩和约当分享一次诺贝尔奖金。[5]试想，如果不是玻恩长寿（87岁）而是只活到60岁甚至70岁（他在72岁终于得奖），那么20世纪的诺贝尔奖的历史上岂不是留下了一件笑谈？没有与海森堡一道获得诺贝尔奖对玻恩的伤害是巨大的。[6]1954年获奖后玻恩收到了爱因斯坦的祝贺：“我很高兴得知你荣获了诺贝尔奖。鉴于你对现在的量子力学做出的基础贡献，这实在是一个奇怪的延

6、期（获奖）。尤其正是你的统计解释决定性的使我们的思想清晰起来了。”[6]在文献[7]中当他对爱因斯坦的信件做出的注释中，他还是没有忘记1933年的悲哀与痛苦。笔者从物理学史角度关注玻恩，断断续续至少已经有十年之久。为进一步明确玻恩对建立矩阵力学的贡献，期间将海森堡与玻恩之间的工作关系，很自然地从物理学史角度与其他人之间的工作关系做过类比。比如与法拉第——麦克斯韦之间的工作关系进行比较；再比如与德布罗意——薛定谔之间的工作关系进行比较，等等。抛却玻恩的前期工作对海森堡建立矩阵力学思想的直接影响（当然，笔者认为这种抛却是极不应该的，因为这种影响十分重要），这种比较是有一定的可比性的，也是对我们有

7、启发的。德布罗意的物质波假设，固然是重要的革命性大胆假设。但是，毫无疑问，薛定谔波动方程的提出，找到了可以作用在波函数上的数学手段，才真正使德布罗意的物质波假设在物理中的作用和地位上了一个新境界，找到了破解微观领域疑难的一把利器，能够解决许多实际的物理问题，从而更加有意义。与此相似，海森堡的“一人文章”最为重要的是受玻恩、约当以及克拉默斯等人工作的影响而提出了一个重要的建立新力学的思想方法，但是，当时他根本没