两种量子力学之争
有人说，从量子理论诞生之时起，这个理论就走进了一个痛苦的、折磨人的征程，因为随着这一理论的发展，出现了一系列不叫人省心的事［43］。
第一件令人意想不到的事是，降生到这个世上的竟然是个双生子，一个是“矩阵力学”，一个是“波动力学”，它们的诞生地不同，诞生的时间仅差6个月，都自称是“量子力学”。更为麻烦的是，自它们降生起就争吵不断，即便后来和谐一致了，围绕这两个理论也还是争论不休，甚至持续至今，也没有争出一个头绪来。
创立“波动力学”的薛定谔和他在慕尼黑及柏林的同事，都不喜欢“矩阵力学”；而玻恩、海森堡和在哥丁根“矩阵力学”的创造者和拥戴者们也不喜欢“波动力学”。它们在不同地点、不同场合下多次发生的争论，有时几近白热化。
两种力学的第一次交锋发生在1927年7月底。这时，维恩和索末菲邀请薛定谔到慕尼黑讲学。德国物理学会巴伐利亚分会的会员和其他地方的一些物理学家都来到大会听讲。这时，海森堡已经作为大学讲师和玻尔的助手在哥本哈根工作。他正在设法研究薛定谔的波动力学，因此也到会了。
薛定谔的讲座分为两讲，第一讲他简单介绍了研究成果和要义，海森堡默默地静听，没有插嘴。到了第二讲，在薛定谔将要结束的时候，可能是由于薛定谔的过分自信，使他再也按捺不住，立刻站了起来，大声说出反对意见。海森堡不客气地指出，薛定谔的波动力学不能解释一些基本的物理现象，例如，不能解释普朗克的辐射定律，不能解释康普顿效应，甚至连原子特征谱线的强度都不能解释，因为所有这些都与不连续的量子特征，或者说是与量子跃迁的特征有关，它们所涉及的概念与薛定谔波的连续性力学直接相悖。在这一连串的轰击下，会议的主持人，海森堡的老对头维恩强令他坐下，还不客气地呵斥他闭嘴，薛定谔什么也没有解释就这么散会了［44］。
维恩的阻挠使这次交锋不能尽兴，令海森堡非常失望。事后，在写给玻尔的信中，他提起了这件不愉快的事，玻尔答应把薛定谔叫到哥本哈根来，三人彻底地讨论一下，薛定谔接受了邀请。虽然这次相聚没有取得一致，但是对量子力学的发展却起到了重要的作用。这次相聚中的争论，海森堡不仅是见证人，而且对争论双方的问答做了笔录。
1926年9月底，薛定谔来到了哥本哈根。虽然此前薛定谔没有与玻尔见过面，但是在火车站刚一相遇，三人间的争论就开始了，双方各执己见。玻尔和海森堡认为是薛定谔错了，特别是玻尔，他急切地想叫薛定谔“改弦易辙”；薛定谔则充满自信，由于他的理论受到物理界的广泛欢迎，更坚定了他的想法，认为波动力学将占据量子力学的主导地位。
几句寒暄之后，双方就切入了正题。“你们要知道，”薛定谔显得兴奋而得意，“‘量子跃迁’的说法已经被当成了废话，走到了它的尽头。”接着他解释起来：“你可以把电子的‘轨道跃迁’想象为逐渐发生的，也可以想象为瞬时的。如果是逐渐发生的，那么电子的能量也应该随之逐渐变化，那该如何去解释谱线的精细结构呢？反之，如果是瞬间发生的，那我们就要问自己了，电子是如何做到瞬时跳跃的呢？到底是什么规则叫它如此运动的？”由于不能圆满回答这样的问题，他认为，“‘轨道跃迁’是一个非常荒唐的怪念头（sheer fantasy）。”［45］
对薛定谔直接切入的“正题”，玻尔回应得很机智，他说：“你说的没错。”接着话锋一转，换到关于物理学中的“可见性”（visualizability）和“可知性”（understandability）的实质性的主题上来，他说：“但是（你）并没有证明‘量子跃迁’不存在，或者说，这只能表明我们还不能用日常生活经验表述它，或用经典物理实验充分证实它而已。‘量子跃迁’这个过程还不能被直接观察到，并不使人感到意外。”薛定谔不想陷入带有“哲学色彩”的讨论中，他说：“其实我只是想知道，到底原子里面发生了什么？对你这样的‘哲学’说法我并不关心。”(https://www.daowen.com)
薛定谔认为，既然物理理论不能解释电子是如何在轨道上运动的，也不能解释它又是怎样迁移到另一个轨道上的，无论是波动力学还是矩阵力学都没能对此做出解释，所以他认为“量子跃迁”应该舍弃。于是他说：“（只要）把这一图像（指量子跃迁）换成物质波的图像，所有的难题就会一下子消失了。”
可以想象，薛定谔的这个说法一定是玻尔所不能接受的，果然玻尔做出了回应：“请原谅我不同意你的意见，这些矛盾不可能消失，这只是把问题推向了另一端。”接着，他又提起用波动理论在解释普朗克定律时不能解释的能量不连续变化问题，玻尔说：“难道你不能尝试着把所有这些（物理难题）作为（你那个）量子理论的基础吗？”此时，薛定谔不知如何回答，只能承认说：“暂时我还不能就这些关系作出充分的解释。”接着，他提出借助热力学有可能找出答案。但是玻尔却认为这个办法不可行，他说：“我们熟知普朗克公式已经20年了，除此以外，我们还可以看到相当多的表现多变性、跳跃性的原子现象，例如计数器屏上的光点，或电子穿过云室中的闪烁等。你不能这么轻易地忽视它们，把它们当成根本不存在。”
玻尔的这一番话把薛定谔惹恼了，他立刻回应说：“如果（你）硬要把这些该死的‘量子跃迁’搬出来，那我被卷进量子力学里来感到很遗憾。”
玻尔试图使气氛缓和下来。“其实我们非常感谢你的成果，”玻尔说，“你的波动力学数学清晰而简单，它给予量子力学理论的巨大进展，超过了以前所有的理论。”
就这样，薛定谔在玻尔家待了几天，由于日日夜夜持续地讨论和争执，薛定谔病了，他得了重感冒，躺在床上，受到了玻尔夫人的尽心照顾，争论这才告一段落［46］。
薛定谔很烦恼，除了哥本哈根，反对的声音也来自哥丁根。1926年11月，玻恩写给薛定谔的信就很不客气，他说：“如果你的波动力学是正确的，那固然是美好的，可惜的是，这个世界上美好的事并不那么多。”［47］在他写给爱因斯坦的信中说：“薛定谔的成果只是一种纯数学的东西，在物理上是站不住脚的。”［48］
两种力学的争论虽然没有结果，但双方都从中得到了启示，薛定谔认识到“量子力学理论无论如何需要兼容物质的波动和量子性，单独波动力学，不可能找到解决问题的答案”。［49］
哥本哈根和哥丁根的矩阵力学学派也冷静了下来，因为事情并不如他们所愿，矩阵力学冗长而艰涩的数学，使世界上大多数物理学家避开它，而接受了薛定谔的波动力学，因为这一理论更容易理解和使用，由此还获得了有用的成果。
