世纪大战

或然性的内部规律，只有对这些偶然性进行大量概括的基础上才能看到。卡尔·马克思玻尔和爱因斯坦是本世纪初最卓越的两位物理学大师。玻尔对量子力学的创立与发展作出了巨大贡献，提出了氢原子轨道运动模型，解决了氢光谱中出现的难题；爱因斯坦则创立了狭义相对论和广义相对论，并在其它许多领域中适用量子理论解决了当时物理学中众多难题；这两位科学巨匠堪称当代物理学的泰斗。应当说在私人关系上他们是相当友好的，这从爱因斯坦的一篇文章中可以略见一斑：“……人们只会同他的兄弟或者亲密朋友发生真正的争吵；至于和别人，那就不会争吵了。”在量子力学的创建初期，对量子力学中出现的基本概念的物理解释，他们发生了意见分歧，争论的焦点是确定性与不确定性的解释。自牛顿力学建立以来，人们就习惯于牛顿理论，它告诉人们，只要知道了粒子在某一时刻的位置和速度，并给出作用于该粒子上的所有力，就可以预知这个粒子在此以后任何时刻所处的位置和运动情况。
     可是在量子力学中描写微观粒子的运动是用波函数来表示的，但如何理解这个物理量呢？玻尔认为我们只能根据量子力学求解的波函数得到某一粒子在某个时刻、某一位置处出现的几率（即可能性）而无法确切知道这个粒子在这一时刻处在什么位置，以多大速度运动等。玻尔指出，微观现象的任何观则都存在粒子和测量仪器之间“原则上的不可控制的相互作用”。如用电压表测量电压时，电表指针的读数并不是电路中的实际电压值，而是电路与电表相互作用的结果。这样我们就无法使微观粒子的波动性与粒子性在同一实验中表现出来，因而必然得到“测不准”关系（1927年由德国物理学家海森堡提出），因此粒子的波动性与粒子性、位置和速度，能量与时间这些概念都是相互排斥的，但在描述同一微观现象时，这些互斥的概念又互相补充，缺一不可，只有它们的相互补充，我们才能得到隐藏在实验后面的完备描述，这就是玻尔的“互补原理”。
     爱因斯坦却完全不同意玻尔的观点，他认为“测不准原理”与“互补原理”都是不可接受的，自从爱因斯坦与玻尔的观点一亮相，他们就展开了相对的争论，本世纪大多数物理学家都自觉不自觉地卷入了这场大辩论中，尽管爱因斯坦设计了一个又一个的理性实验，企图驳倒玻尔，但都被玻尔加以利用而驳倒了爱因斯坦的观点，最后物理学家们都接受了玻尔的观点。正是这场从本世纪二十年代开始的，物理学史上持续时间最长，争论最激烈的论战，完善了量子力学，正如玻尔指出，他从爱因斯坦反对意见中获取了完美表达量子理论的思想，他说：“爱因斯坦的关怀与批评，很有价值地激励我们所有人来再度检验和原子现象有关的各个方面。”