哥本哈根學(xué)派

哥本哈根學(xué)派概述哥布哈根學(xué)派是20世紀(jì)20年代初期形成的。1921年，在著名量子物理學(xué)家玻爾的倡議下成立了哥本哈根大學(xué)理論物理學(xué)研究所，由此建立了哥本哈根學(xué)派。該學(xué)派在創(chuàng)始人尼爾斯?亨利克?大衛(wèi)?玻爾的玻爾帶領(lǐng)下對(duì)量子物理學(xué)有著深入廣泛的研究。于是，整個(gè)歐洲物理學(xué)界的年經(jīng)人涌向了哥本哈根。在哥本哈根大學(xué)理論物理研究所聚集了一大批青年精英，在玻爾教授的教導(dǎo)和激勵(lì)下，十幾個(gè)世界一流的物理學(xué)家在20-30歲左右就脫穎而出了。玻恩、海森堡、約爾丹、泡利、羅森菲耳德以及前蘇聯(lián)的?？撕屠实赖热?，這些諾貝爾獎(jiǎng)金獲得者都出自玻爾的門下。還有一大批物理學(xué)家也是吸吮著哥本哈根學(xué)派的乳汁而成長(zhǎng)的，如狄拉克、德布羅依、德拜、考斯特等人。同玻爾同輩的其他物理學(xué)家也得益于哥本哈根學(xué)派。玻爾--愛因斯坦論戰(zhàn)，是20世紀(jì)物理學(xué)史恒提恒新的話題，它使愛因斯坦這位物理學(xué)巨人更加豐滿高大。20世紀(jì)物理學(xué)出現(xiàn)了兩大驚人的巨大成就，一個(gè)是相對(duì)論，另一個(gè)是量子力學(xué)。迄今物理學(xué)界發(fā)展最快的當(dāng)屬相對(duì)論與量子力學(xué)的結(jié)合領(lǐng)域-基本粒子物理學(xué)。量子力學(xué)的創(chuàng)生與興起是與哥本哈根學(xué)派分不開的，是與玻爾的名字分不開的；基本粒子物理學(xué)則是在哥本哈根學(xué)派理論支援下展開的。沒有哥本哈根學(xué)派的刻苦努力和不懈探索，20世紀(jì)物理學(xué)的繁榮興旺是不可想象的。哥本哈根學(xué)派已經(jīng)突破了丹麥這一地域概念，它的成員來自英國(guó)、法國(guó)、德國(guó)、美國(guó)和前蘇聯(lián)等，具有廣泛的國(guó)際性。哥本哈根學(xué)派簡(jiǎn)介其中玻恩、海森伯、泡利以及狄拉克等都是這個(gè)學(xué)派的主要成員。哥本哈根學(xué)派對(duì)量子力學(xué)的創(chuàng)立和發(fā)展作出了杰出貢獻(xiàn)，并且它對(duì)量子力學(xué)的解釋被稱為量子力學(xué)的"正統(tǒng)解釋"。玻爾本人不僅對(duì)早期量子論的發(fā)展起過重大作用，而且他的認(rèn)識(shí)論和方法論對(duì)量子力學(xué)的創(chuàng)建起了推動(dòng)和指導(dǎo)作用，他提出的著名的"互補(bǔ)原理"是哥本哈根學(xué)派的重要支柱。玻爾領(lǐng)導(dǎo)的哥本哈根理論物理研究所成了量子理論研究中心，由此該學(xué)派成為當(dāng)時(shí)世界上力量最雄厚的物理學(xué)派。編輯本段哥本哈根學(xué)派對(duì)量子力學(xué)的解釋哥本哈根學(xué)派的解釋在定量方面首先表述為海森伯的不確定關(guān)系。這類由作用量量子h表述的數(shù)學(xué)關(guān)系，在1927年9月玻爾提出的互補(bǔ)原理中從哲學(xué)得到了概和總結(jié)，用來解釋量子現(xiàn)象的基本特征--波粒二象性。所謂互補(bǔ)原理也就是波動(dòng)性和粒子性的互相補(bǔ)充。該學(xué)派提出的量子躍遷語言和不確定性原理（即測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系）及其在哲學(xué)意義上的擴(kuò)展（互補(bǔ)原理）在物理學(xué)界得到普遍的采用。因此，哥本哈根學(xué)派對(duì)量子力學(xué)的物理解釋以及哲學(xué)觀點(diǎn)，理所當(dāng)然是諸多學(xué)派的主體，是正統(tǒng)的、主要的解釋。編輯本段功勛卓著的哥本哈根學(xué)派地理學(xué)家們經(jīng)常這樣形象地比喻說，斯堪的納維亞山脈像一座巨大的屏風(fēng)，自東北綿延至半島頂端，擋住了來自大西洋的暖風(fēng)，使瑞典王國(guó)略顯寒意；波羅的海像一條輸熱管道為丹麥王國(guó)送來春光。的確，斯德哥爾摩像一個(gè)寒冷的地方，距離它不遠(yuǎn)的哥本哈根卻四季分明，濕潤(rùn)朗澤，怡人的氣候和溫暖的海濱，塑造了安徒生'海的女兒"和美麗的童話......1922年11月，哥本哈根顯得格外喧鬧，人們喜氣洋洋，議論紛紛。原來，從斯德哥爾摩傳來特大新聞：哥本哈根大學(xué)教授尼爾斯?玻爾榮獲該年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)金。玻爾是丹麥第一個(gè)諾貝爾獎(jiǎng)金獲得者。一個(gè)小小的國(guó)家，能在科學(xué)研究領(lǐng)域達(dá)到世界最先進(jìn)的水平，怎能讓人不高興呢？玻爾專門研究原子結(jié)構(gòu)，在微觀物理學(xué)方面取得了讓愛因斯坦等超一流物理學(xué)家都吃驚的業(yè)績(jī)。獲獎(jiǎng)那一年，玻爾教授只有37歲。玻爾早年求學(xué)于英國(guó)劍橋大學(xué)，是著名的物理學(xué)家盧瑟福的高足。在學(xué)期間，他掌握了卡文迪許實(shí)驗(yàn)室的優(yōu)良傳統(tǒng)的真諦，先后發(fā)表了史稱"物理學(xué)偉大的三部曲"的論文，奠定了原子結(jié)構(gòu)量子力學(xué)模型的理論基礎(chǔ)。回國(guó)后，玻爾致力于原子結(jié)構(gòu)的量子力學(xué)研究，取得了舉世公認(rèn)的先進(jìn)水平。20世紀(jì)20年代，玻爾的學(xué)識(shí)、造詣和人格魅力，成了年輕一代物理學(xué)家心儀的導(dǎo)師；哥本哈根成為青年物理學(xué)家向往的圣地。編輯本段到哥本哈根去，向玻爾教授學(xué)習(xí)于是，整個(gè)歐洲物理學(xué)界的年經(jīng)人涌向了哥本哈根。在哥本哈根大學(xué)理論物理研究所聚集了一大批青年精英，在玻爾教授的教導(dǎo)和激勵(lì)下，十幾個(gè)世界一流的物理學(xué)家在20-30歲左右就脫穎而出了。玻恩、海森堡、約爾丹、泡利、羅森菲耳德以及前蘇聯(lián)的?？撕屠实赖热?，這些諾貝爾獎(jiǎng)金獲得者都出自玻爾的門下。還有一大批物理學(xué)家也是吸吮著哥本哈根學(xué)派的乳汁而成長(zhǎng)的，如狄拉克、德布羅依、德拜、考斯特等人。同玻爾同輩的其他物理學(xué)家也得益于哥本哈根學(xué)派。玻爾--愛因斯坦論戰(zhàn)，是20世紀(jì)物理學(xué)史恒提恒新的話題，它使愛因斯坦這位物理學(xué)巨人更加豐滿高大。20世紀(jì)物理學(xué)出現(xiàn)了兩大驚人的巨大成就，一個(gè)是相對(duì)論，另一個(gè)是量子力學(xué)。迄今物理學(xué)界發(fā)展最快的當(dāng)屬相對(duì)論與量子力學(xué)的結(jié)合領(lǐng)域-基本粒子物理學(xué)。量子力學(xué)的創(chuàng)生與興起是與哥本哈根學(xué)派分不開的，是與玻爾的名字分不開的；基本粒子物理學(xué)則是在哥本哈根學(xué)派理論支援下展開的。沒有哥本哈根學(xué)派的刻苦努力和不懈探索，20世紀(jì)物理學(xué)的繁榮興旺是不可想象的。哥本哈根學(xué)派已經(jīng)突破了丹麥這一地域概念，它的成員來自英國(guó)、法國(guó)、德國(guó)、美國(guó)和前蘇聯(lián)等，具有廣泛的國(guó)際性。編輯本段玻爾逝后影響1962年玻爾逝世以后，他的兒子艾吉?玻爾接掌哥本哈根大學(xué)，玻爾研究所"，1975年小玻爾獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，表現(xiàn)出玻爾家族的巨大潛力和才華。此后，哥本哈根已成為量子力學(xué)詮釋的一種精神文化傳統(tǒng)，深刻影響著每一個(gè)物理學(xué)的傳人。編輯本段玻爾的哥本哈根學(xué)派由玻爾領(lǐng)導(dǎo)的哥本哈根學(xué)派展現(xiàn)了一個(gè)典型的科學(xué)學(xué)派的眾多特點(diǎn):擁有一個(gè)魅力型科學(xué)權(quán)威，建立良好的研究場(chǎng)所，籌集到足夠多的研究資金，把握主流的研究領(lǐng)域，活躍著幾位青年科學(xué)家，蘊(yùn)含獨(dú)特的精神文化。關(guān)于這些特點(diǎn)的描述可以在寫作手法截然不同的兩本玻爾傳記《尼耳斯?玻爾傳》（旨在精確評(píng)述玻爾的學(xué)術(shù)成就和思想，屬于科學(xué)型傳記）（［美］阿布拉罕?派斯，戈革譯，尼耳斯?玻爾傳，商務(wù)印書館，2000）和《和諧與統(tǒng)一--尼耳斯?玻爾的一生》（主要敘述的玻爾的人生經(jīng)歷，屬于生活型傳記）（［丹麥］尼耳斯?布萊依耳，和諧與統(tǒng)一：尼耳斯玻爾的一生，東方出版中心，1998）以及一本專門描述玻爾建立的理論物理研究所的《玻爾研究所的早年歲月》（［丹麥］羅伯森，楊福家譯，玻爾研究所的早年歲月：1921?1930，科學(xué)出版社，1985）中找到。作為一個(gè)魅力型權(quán)威，玻爾具有突破經(jīng)典觀念的創(chuàng)新勇氣（28歲時(shí)就撰寫了具有劃時(shí)代意義的著名論文《論原子和分子的結(jié)構(gòu)》，把量子假說應(yīng)用到原子模型中，提出了使他1922年獲得諾貝爾獎(jiǎng)的氫原子模型）；玻爾具有熱心提攜青年、獎(jiǎng)掖后學(xué)的美德（哥本哈根學(xué)派成員中大多數(shù)是30歲左右的年輕人）；玻爾具有開放性的國(guó)際性精神（不同國(guó)籍、語言、文化和性格的科學(xué)家紛紛趕到哥本哈根，共同探索量子力學(xué)的深刻含義）；玻爾在性格上是幽默的、外向的、合群的，"在生活中和思想上迫切需要和別人在一起"，這一點(diǎn)與愛因斯坦在科學(xué)上的離群個(gè)性迥異。由于對(duì)自己和助手狹小的工作場(chǎng)所不滿意，玻爾于1917年申請(qǐng)?jiān)诟绫竟髮W(xué)建立理論物理研究所，從此投入了大量精力，發(fā)動(dòng)自己已成為有錢人的舊時(shí)同學(xué)伯爾勒姆進(jìn)行私人募捐和企業(yè)贊助用以購(gòu)買地皮。這種用自己作為著名科學(xué)家的名義擔(dān)保籌措資金的辦法，減輕了政府負(fù)擔(dān)，也為他贏得了卡爾斯伯基金會(huì)的捐款，最后用4年時(shí)間完成了研究所的建設(shè)。從科學(xué)史來看，量子力學(xué)的每一個(gè)進(jìn)展或多或少都與這個(gè)研究所和玻爾有著聯(lián)系，因此該研究所成了哥本哈根學(xué)派的大本營(yíng)，玻爾則是名副其實(shí)的旗手。編輯本段哥本哈根學(xué)派的重要成員除玻爾本人外，哥本哈根學(xué)派的重要成員有海森伯、泡利和狄拉克，他們都是不到30歲的年輕人。海森伯、泡利通過他們的導(dǎo)師索末菲和著名的"玻爾節(jié)"與玻爾相連。1922年夏天，玻爾應(yīng)邀赴德國(guó)哥廷根講學(xué)，由于有眾多的知名的和即將出名的物理學(xué)家參加，演講盛況空前，被稱為"玻爾節(jié)"。玻爾認(rèn)為，他到哥廷根講學(xué)的最大收獲就是第一次認(rèn)識(shí)了兩位極具才華的青年一海森伯和泡利，并很快邀請(qǐng)他們到哥本哈根進(jìn)行合作。玻爾節(jié)期間，玻爾與海森伯的歷史性散步的情節(jié)及其雙方的重要性都得到了傳記作者的肯定性的描述，展現(xiàn)了玻爾的識(shí)人之才和海森伯的智慧和勇氣。在很短的時(shí)間內(nèi)，量子力學(xué)得到快速發(fā)展。海森伯給出了描述微觀粒子運(yùn)動(dòng)的矩陣力學(xué)方程；當(dāng)幾乎是同時(shí)地奧地利物理學(xué)家薛定諤給出了波動(dòng)力學(xué)方程而引起對(duì)微觀粒子的物理本質(zhì)的爭(zhēng)論時(shí)，與海森伯同在理論物理研究所學(xué)習(xí)的泡利發(fā)現(xiàn)了矩陣力學(xué)和波動(dòng)力學(xué)的等價(jià)性；隨后，英國(guó)年輕物理學(xué)家狄拉克在哥本哈根發(fā)展了量子力學(xué)的更為普遍的理論-變換理論；海森伯接著又提出了測(cè)不準(zhǔn)原理，玻爾則在此基礎(chǔ)了更具有哲學(xué)意義的互補(bǔ)原理。海森伯、泡利、狄拉克都先后獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。哥本哈根學(xué)派的其他重要人物還有魏扎克、克喇默斯、約旦、伽莫夫等。編輯本段量子力學(xué)研究哥本哈根成員都把研究重點(diǎn)放在量子力學(xué)基礎(chǔ)的詮釋。他們?cè)谥饕幕居^點(diǎn)上求同存異，在切磋中提高，在爭(zhēng)論中完善，共同形成了哥本哈根學(xué)派的主要思想和觀點(diǎn)，被稱為正統(tǒng)的或經(jīng)典的"哥本哈根解釋"。他們認(rèn)為，可觀察量是建立理論的基礎(chǔ)和依據(jù)，在邏輯上無法排除人們的主觀成分，因此量子理論是主客觀要素的結(jié)合體；量子躍遷是量子物理的最基本的概念，微觀粒子的運(yùn)動(dòng)是不連續(xù)的，使得測(cè)量?jī)蓚€(gè)彼此相連的變量遵循測(cè)不準(zhǔn)原理，同時(shí)精確測(cè)量這兩個(gè)變量就不可能；描述微觀粒子的波函數(shù)是一種幾率波（這主要是由德國(guó)科學(xué)家玻恩給出的解釋），在宏觀領(lǐng)域中成立的因果定律和決定論在微觀領(lǐng)域不成立；從實(shí)驗(yàn)中所觀測(cè)到的微觀現(xiàn)象只能用通常的經(jīng)典語言做出描述，微觀粒子呈現(xiàn)波粒二象性佯謬是用經(jīng)典語言描述的結(jié)果，因此經(jīng)典語言描述的微觀現(xiàn)象既是互補(bǔ)的又是互斥的。關(guān)于哥本哈根精神，不同的人有不同的描述，如"完全自由的判斷與討論的美德"；"高度的智力追求，大膽的涉險(xiǎn)精神，深?yuàn)W的研究?jī)?nèi)容與快樂的樂天主義的混合物；"玻爾給人的鼓舞和指導(dǎo)，與他周圍年輕物理學(xué)家的天才和個(gè)人才干的協(xié)同一致，一種領(lǐng)導(dǎo)與群眾之間的互補(bǔ)性"；"由于他的洞察力和鼓舞力量，玻爾點(diǎn)燃了想象的火炬，并讓他周圍人們的聰明才智充分地發(fā)揮出來"。編輯本段非哥本哈根一量子力學(xué)詮釋：霍金膜上的四維編輯本段決定論樣的量子論詮釋以愛因斯坦為代表的少數(shù)派，但他是趨向真諦，返樸歸真，揭示原本的直覺本真。編輯本段量子論愛因斯坦的詮釋一上帝不擲骰子類似10維或11維的"弦論"=振動(dòng)的弦、震蕩中的象弦一樣的微小物體。--超弦理論霍金膜上四維世界的量子理論的近代詮釋（鄧宇等，80年代）：振動(dòng)的量子（波動(dòng)的量子=量子鬼波）=平動(dòng)微粒子的振動(dòng)；振動(dòng)的微粒子；震蕩中的象量子（粒子）一樣的微小物體。波動(dòng)量子=量子的波動(dòng)=微粒子