Ⅳ

为了得到关于物质属性的更概括的描述，在能够发展适当方法之前还有多少工作要做，这一点，已由1924年的下一届索耳威会上的讨论表明了；这次会议的题目是“金属导电问题”。洛仑兹针对利用经典物理学原理来处理这一问题的可能手续进行了概述，他在一系列著名论文中追寻了一个假设的推论，该假设就是：金属中的电子表现得像服从麦克斯韦速度分布定律的气体一样。尽管这种考虑在开始时是成功的，但是，对于基本假设的适用性的严重怀疑却逐渐升起了。这些困难在会上的讨论中得到了进一步的强调；在会议上，由布瑞治曼（Bridgman）、喀麦林·昂内斯、罗森赫恩（Rosenhain）和豪耳（Hall）这一些专家作了关于实验进展的报告，而当时形势的理论方面则特别受到了里查孙（Richardson）的评论，他也试探性地按照在原子问题中所用的方式应用了量子理论。

但是，在会议召开时，问题已经变得越来越明显了：当处理更复杂的问题时，甚至在对应处理中一直保留下来的那种力学图景的有限应用都是不能成立的。回顾那些年月，想到对于以后的发展将有巨大重要性的各种进步在当时都已开始，这确实是很有兴趣的。例如，阿塞·康普顿（Arthur Compton）已于1923年发现了X射线受到自由电子散射时的频率改变，而且，同德拜一样，他自己也强调了这一发现对爱因斯坦光子概念给予的支持，虽然按照解释原子光谱时所用的简单方式来描绘电子吸收光子及发射光子这两种过程之间的关联是困难更多了。

然而，不到一年，这样一些问题就通过路易·德布罗意对于粒子运动和波动传播的巧妙对比而被刷新了面貌；这种对比很快就在戴维孙和革末的以及乔治·汤姆孙的关于电子在晶体中发生衍射的实验中得到了惊人的证实。我在这里不需要详细回顾德布罗意的创造性见解后来怎样在薛丁谔手中成为建立普遍波动方程的基础；通过高度发展的数理物理学方法的新颖应用，这种波动方程后来给阐明形形色色的原子问题提供了如此有力的工具。

正如每个人都知道的，对于量子物理学基本问题的另一处理曾由克喇摩斯于1924年开始，他在召开会议的一个月以前就已经成功地发展了一种由原子体系引起的辐射色散的普遍理论。色散的处理从一开始就曾经是辐射问题的经典处理的重要部分，而且，可以很有兴趣地回想到，洛仑兹本人就曾反复地指出量子理论中缺少这样的指导。然而，依靠着对应论证，克喇摩斯已经证明，色散效应可以怎样和爱因斯坦所表述的关于自发的和诱发的个体辐射过程的几率定律直接联系起来。

为了将电磁场对原子体系态的微扰所引起新效应包括在内，克喇摩斯和海森伯进一步发展了色散理论；事实上，正是在这种理论中，海森伯竟然找到了发展一种量子力学表述形式的阶梯；在这种表述形式中，超出渐近对应性以外的任何有关经典图景的说法都完全被消除了。通过玻恩、海森伯和约尔丹的工作，同样也通过狄喇克的工作，这一大胆而巧妙的观念不久就得到了普遍的表述；在这种表述中，经典的运动学变量和动力学变量被换成了服从涉及普朗克恒量的非对易代数学的一些符号性的算符。

量子理论问题的海森伯处理和薛丁谔处理之间的关系，以及这些表述形式的诠释的全部能力，不久以后就由狄喇克和约尔丹进行了最有教育意义的阐明，他们利用了变量的正则交换，遵循的路线和哈密顿对经典力学问题的原始处理相同。特别说来，这种考虑完成了澄清波动力学中的叠加原理和基元量子过程的个体性公设之间的表观对立的任务。狄喇克甚至在把这些考虑应用于电磁场问题方面得到了成功；通过用电磁场谐振分量的振幅和周相来作为共轭变量，他发展了一种辐射的量子理论，而把爱因斯坦的原始光子概念很合理地纳入了这一理论之中。整个这一革命性的发展，应该成为下届会议的背景；该次会议是我能够参加了的第一次索耳威会议。