与玻尔之争

从德国回来后，薛定谔静思波动力学所出现的问题，关键是如何用自己的连续电子波理论解释光电效应和黑体辐射，解释这些现象似乎更适合使用电子的粒子性与光子的离散性质。8月25日，他在给维恩的信中承认这是个欠缺，他说道：“很不幸，到现在为止，我还没有找到对这些问题的解决办法，我连一个想法也没有形成，更没有找到一种理论计算能解释清楚这些现象。”［60］

9月底，薛定谔接到邀请，访问哥本哈根玻尔研究所。在这里他除了讲课，还与玻尔和海森堡进行会面。海森堡在他的著名回忆录［61］中，详细记录了薛定谔与玻尔之间的重要争论，同时也在写给玻恩的信中详述了这些争论的经过［62］。海森堡的记录如下：

玻尔和薛定谔的讨论从哥本哈根车站就开始了。以后每天从早到晚，一直持续到夜间仍争论不休。薛定谔就住在玻尔的家里，他没有机会中断这个对话。尽管玻尔平时待人和善，也很会替别人考虑，但是现在，照我看来忽然像个无情的狂热分子。他不准备给对手任何退让的机会，也不给对手留出任何余地，双方都不可能使这个争论充满温情。

薛定谔：你一定很清楚了，玻尔，量子跃迁思想已经误入歧途，它不再适用了。因为它断言，在稳态情况下，电子环绕周期运动竟然没有辐射发生，而且对此没有给出解释。为什么没有辐射发生？依照麦克斯韦电磁理论，这样的辐射是一定要发生的。那为什么，电子从一个轨道向另一个轨道跳跃时，辐射反倒发生了呢？还有，这种跃迁是缓慢逐渐发生的，还是突然发生的？如果是逐渐发生的，那电子一定要逐渐改变它的旋转频率和能量，又如何解释谱线的尖峰频率呢？如果轨道转移是突然发生的，这样确实能从爱因斯坦光量子公式得出光的频率来，但是，人们一定要追问，电子是如何实现这种突然跳跃的呢？那为什么又能像电磁场理论要求的那样，有可能发出连续波谱来呢？又是什么运动定律决定这种突然的跃迁运动的呢？好，结论就是量子跃迁是一派胡言。

玻尔：是，照这么说，你的确是对的。但是，你并没有证明不可能出现量子跃迁，你只是证明了我们看不见它们，不能解释它们是不可能。这意味着，在日常生活里，我们使用一些形象概念去解释事物和一些经典物理的实验，现在这一切都已经不再适用于解释量子跃迁过程了。当人们考虑此类过程时，利用我们的直接经验已经不能给予解释，我们的一些概念也不再适用于它们，这并不是什么奇怪的事情。

薛定谔：我不想把讨论陷入这样的哲学问题之中……我只是想简单地知道，到底原子内部发生了什么？你所说的那些其实和我想的一样，如果原子内部有电子，这些电子又是粒子，就像我们平时想的那样，那它们一定在以什么方式运动着。那么，对我来说，精确解释它们如何运动并不重要，我只是至少想弄清楚处于稳定态，或者从一个状态到另一个状态间，它们的行为变化如何。现在人们找到了公式，不管是波动的还是量子的，都没能给这些问题以合理的解释。如果我们现在做好了准备，不存在作为粒子的电子，而是一种电子波或者叫作物质波，那这一切就显得完全不同了。我们不再去追问什么尖峰频率，对于光辐射就像无线电波辐射那样非常容易得到解释，过去没有解决的那些疑难和矛盾也就消失了。

玻尔：不！很不幸，这并不是真实的。那些矛盾和疑难不可能就那么消失，它们只是出现在另一个地方罢了。……想一想，普朗克辐射定律。为了挖掘这个定律，开始考虑原子具有分立的能量值，然而出现了不连续性……你不能对整个量子理论这么严格地提出质疑吧？

薛定谔：当然，我不能对已经被承认的所有关系进行修正。但是，我认为利用物质波的热力学关系，有可能逐渐地找到一种对普朗克公式的解释……(https://www.daowen.com)

玻尔：不，你不能有这样的期望。因为我们知道25年来，普朗克公式意味着什么。正因如此，我们才看到不连续性、跃迁，恐怕还有闪烁屏或云室等都直接与粒子现象有关……你不能就这么简单地把这些不连续性现象断然拒绝，就好像它们不存在那样。

薛定谔：如果咱们总是这么翻来覆去地说这些该死的量子跃迁的话，对过去量子理论上所做的事，我感到很遗憾。

玻尔：但是，除了这个以外，我们还是非常感谢你所做的一切。你的波动力学在数学上的清晰性与简单性都超越了这个时代量子理论的巨大进展。［63］

就这样，他们的对话从早到晚，连续几天都没有达成任何共识。薛定谔病了，玻尔夫人在床前照顾，玻尔却仍坐在床边说个不停：“薛定谔，你一定得明白……”但是薛定谔什么也不明白，而且确实从来也没有明白，为什么需要，并且还能跨过时空完成原子过程呢？这次对话使双方都深深地受到触动。薛定谔需要承认波动性和粒子性的双重性，他从来没有设想过要构建一个量子理论的诠释，与哥本哈根学派相抗争，而海森堡也开始思索着尽快以不确定性原理为基础，进一步完善自己的分析。而玻尔则进入深度的哲学思考，希望把这些思考融入互补性原理之中。

薛定谔和玻尔没有取得一致，除了学术观点外，还有更深层次的原因。有人提出了格尔顿（Galton）的理论，解释这个原因［64］。根据格尔顿的理论，人的个性有着不同的类型，薛定谔属于“想象型”的人（visualizer）；而玻尔则属于“非想象型”的人（anvisualizer），前者常以图像方式进行思考，而后者则偏于以抽象方式思考。从实质上来说，这两种人几乎很难在争辩中取得一致。［65］

无论如何，薛定谔还是被玻尔的执着精神打动，他给玻尔写了封感谢信：“在这个明媚的夏天，在这个热情的家中遇到了这样友好的人。你们对我这个从未见过面的陌生人像对待老朋友那样，我的周围一切是那样的舒适，这样的一个经历我会牢记心头，永生难忘。”此时，薛定谔意识到，在自己的辐射作用连续性图像下，尚有许多问题未能解决，而玻尔也不打算争论下去了。