对经典物理学信条的坚持与放弃

玻尔模型在谱线频率上取得了辉煌的成功，但在谱线强度上遭遇严重困难。1916年，在关于玻尔模型跃迁理论的研究中，爱因斯坦取得了重大的突破。

爱因斯坦从整体上分析了跃迁的过程。他把跃迁看作为始末两态的一种联系，引进了具有几率意义的跃迁系数及，分别描述“非外部原因引起的跃迁”和外部原因引起的“受激跃迁”。利用跃迁过程的热力学平衡，从理论上导出了普朗克早些时候提出的黑体辐射定律和玻尔的量子化条件。这两者原先在原子理论中所处的逻辑上的不协调的地位曾使物理学家们深感困扰。

就理论的发展而言，爱因斯坦所引进的“非外部原因引起的跃迁”，启迪了玻尔日后提出关于描述的“个体性”概念；而跃迁系数、的几率意义，则被玻恩（Max Born）引为他的几率诠释的渊源。但对爱因斯坦来讲，事情以后的发展与其说是他天才思想的传播，倒不如说是对他初衷的一种误解。事实上，爱因斯坦早已明确表示，他所建议的统计性相当于一种像放射性衰变那样的规律，这种规律尚需引进一个因果性变量才能最后完成。几率概念的援用，恰恰表示了这种处理方式是一种权宜之计，是理论的一个“弱点”。为此，爱因斯坦特别称他的理论为“理论的现阶段”。

1917年11月，玻尔在援引爱因斯坦上述工作时，把后者加上了种种保留的“非外部原因引起的跃迁”称为“自发跃迁”，并在“自发”两字上加了重点。这一改动是意味深长的。

爱因斯坦所作的保留，在于他坚信原子过程可以被如同经典动力学过程一样地描写，也就是说，能够给出直接的原因和连续的机制，原子现象亦如同经典现象一样能被无限精细地划分。因为从经典力学来看，原子中电子的跃迁应该能从运动学和动力学两方面加以描述。但是，玻尔理论既不能从运动学角度回答电子在跃迁时怎样从一个定态跑到了另一个定态，也不能从动力学角度回答电子怎样在一个新的能级上重新变成轨道电子。用玻尔的导师卢瑟福（E.Rutherford）的话说，玻尔必须要求电子“知道”它自己应该在什么地方停下来。这些困难是玻尔的原子模型所遇到的主要困难，他对此考虑很久，最后发现在经典物理范畴内是无法解决的。出人意料的是，对解决这一困难的戏剧性转折竟来自他的论战对手爱因斯坦。(https://www.daowen.com)

被这个问题困扰了多年的玻尔在爱因斯坦那儿看到的，是一种不能追寻机制的跃迁，是一种只能作为一个事件、一个整体来认识的过程。对于我们，只有始末两态才有意义。可以认为，他后来关于原子过程在认识上不能再划分的“个体性”思想即由此发端。基于这一认识，玻尔将爱因斯坦原先提出的“非外部原因引起的跃迁”（实际上他认为是由内部原因引起的），改为没有任何原因引起的“自发跃迁”。

爱因斯坦很快感到，玻尔的解释隐含着对经典物理学某些信条的放弃。这些信条认定，物理学的目的在于追寻现象的直接原因。这种原因一旦被找到，被重复，现象即一无例外地以决定论方式精确地再现。而玻尔则认为，这一理想并不能总被满足。由于观察操作引起的扰动不能任意小，我们只能谈论一种“单元事件体”，例如，电子从激发态到基态的某一次跃迁，比这更细微的过程我们无法认识。原因在于，如要认识比一次电子跃迁更细微的过程，我们就要把过大的能量注入原子，这将使电子状态破坏无遗。

这种与观察操作相联系的认识方式，是经典物理学理论前所未闻的。如果事情确是如此的话，则经典物理学所信奉的、不扰动对象的、“纯客观的”观察和认识方式将因此再也不能维系。爱因斯坦与玻尔之间的分歧如此深刻，虽然他们当时可能并未认识到，但以后断续进行了四十年的论战却从一开始就是在这一意义上展开的。