作者:厚宇德
作者简介:厚宇德,1963年生,黑龙江明水人,科学技术史博士,山西大学科学技术研究所,河北大学宋史研究中心教授,博导。
人大复印:《科学技术哲学》2017 年 02 期
原发期刊:《科学文化评论》2016 年第 20163 期 第 15-26 页
关键词: 艾萨克·牛顿/ 决定论/ 马克斯·玻恩/ 非决定论/ Isaac Newton/ determinism/ Max Born/ non-determinism/
摘要:本文提出了界定科学大家的“四点论”。以牛顿为例,他建立了经典牛顿力学;牛顿第二定律是量子力学出现前人们解释自然现象的核心工具;牛顿在光学、微积分等其它领域仍有重要贡献;基于牛顿力学的决定论成为几百年人们信奉的思想信条。按照“四点论”来分析,玻恩带领弟子们建立了矩阵力学;玻恩最早写出的量子力学对易关系式是量子力学的核心;除量子力学外,玻恩在晶格动力学、场论、相对论、液体理论等方面也都有重要贡献;玻恩的波函数几率解释彻底粉碎了决定论思想放之四海而皆准的合法性。因此,如同难以比较牛顿与爱因斯坦谁更伟大一样,将玻恩与牛顿作对比研究,重点不在于比较二人科学形象之高矮,而在于肯定:玻恩与牛顿、爱因斯坦等人一样,堪称物理学大家。
伟大的科学家、科学大家,这样的词汇已有些用滥了。说一位科学家伟大是较容易被接受的,但是“科学大家”的桂冠是不可以随意乱戴的。有的研究者在描写一位科学人物时,惯于无视客观事实,动辄称一个二流、三流甚至不入流的科学家为“科学大家”。这样的著述弊大于利,多不如少、少不如无。研究历史人物,不应追求把所研究人物肆意放大,而要努力把人物放到相关人物之间去衡量、比较,然后用合适的语言,给出实事求是的定位。在这个意义上,通过研究发现被历史埋没的伟人,与揭示并批评历史上虚伪的夸大同样重要。天台十万八千丈,这样的语言只该存在于诗歌中。从地质学或地质学史的角度,只有测量天台山的高度,并将其与其它诸岳的高度做对比,才能对其高度有客观、准确的描述与排序。决不能相信、更不能误传天台山在唐代高度真的是十万八千丈。
一位物理学家怎样才能称得上物理学大家,很难找到恰当的唯一标准。现且以被普遍视为大家的牛顿和爱因斯坦为标杆,试将物理学大家的基本特征归纳为“四点论”:第一,他们都建立了有重要影响的基本理论,如经典力学或相对论;第二,他们都有自己原创性的标志性重要物理方程,如牛顿第二定律或爱因斯坦的质能方程;第三,他们除创立重要的基本理论外,在其它物理学领域还有很多重要的研究成果,如牛顿在微积分、光学等诸多方面,爱因斯坦在光电效应、布朗运动等诸多方面,均有重要贡献;第四,他们都对人类哲学层面的思想有特殊的贡献,如牛顿的经典力学确定了决定论,爱因斯坦的相对论改变了人们的绝对时空观。如果一位物理学家在这四个方面都有自己的一席之地,称他为物理学大家则可谓名副其实。
一
玻恩与牛顿是否有可比性?
玻恩(Max Born,1882-1970)与牛顿(Isaac Newton,1643-1727)之间有诸多的不同。牛顿天赋过人,据他自己回忆,他的很多工作完成于1665年-1666年([1],页39)。就是说他在二十几岁已经基本完成了他的主要科学研究工作。玻恩不认为自己天赋一流,他取得最重要的研究成果时已经年逾40但是他一生勤奋,几乎每天都在思考科学问题,即使在浪漫的蜜月期间也不例外。
玻恩对于权力与管理性事务缺乏兴趣。但是牛顿热衷权力([2],页339),担任过皇家造币厂总监。玻恩虽然在政治与社会是非面前有原则、有坚持,但是天生倾向于妥协而不好斗。而牛顿在与胡克以及莱布尼兹的优先权斗争中,其好斗、斤斤计较以及善权谋等特点,都展示得淋漓尽致。玻恩是彻底的唯物主义者,牛顿是有神论者。虽然玻恩与牛顿之间有诸多的不同。但另一方面,在科学史与科学思想史上,牛顿与玻恩又是有关联与可比性的。牛顿建立了宏观世界最基本的理论体系——经典力学,基于此拉普拉斯演绎出了哲学意义的决定论。玻恩带领弟子们建立了微观原子世界的理论体系——矩阵力学,并提出了波函数统计解释,从最基础的角度、以最基本的方式废除了决定论。从这个意义上,两个人分别是不同科学年代标志性思想的提出者。
从其它角度来看,玻恩与牛顿也并非没有相似性。牛顿有时候似乎不是一个低调的人,但是仍有其谦逊的一面,他的一段话广为人知:“我不知道世人对我是怎样看的,不过我只觉得自己好像是一个在海滨玩耍的孩子,有幸拾到光滑美丽的石子,但真理的大海,我还没有发现。我所以有这样的成就,是因为我站在巨人们的肩膀上。”牛顿在表达这种谦逊之心时,所面对的也许不是他的同代人,而是博大、威严与肃穆远远超越大海的外在世界,感受到了自己的渺小,才萌发如此谦逊与敬畏之心。如果说牛顿的谦逊可能是有条件的,那么玻恩的谦虚则近乎无底线:“我从来不愿意成为专家,而在通常认为属于我的研究领域,我也是一知半解。”([3],p.22)这句话是玻恩晚年说出的。难以想象这句话是出自为不少一流物理学家所由衷膜拜的玻恩之口。玻恩不认为仅凭借自己的努力,就能取得已有的成就,成就不决定于自己,也不仅仅属于自己。在玻恩看来,他的成功很大程度上靠的是好运气:“有这样的双亲、找到这样的妻子,拥有这样的孩子、老师、学生、以及合作者,都是我的幸运。”([3],p.47)换言之,这些人都是他成功的必要条件。玻恩曾告诫自己“不要把自己看成像爱因斯坦、玻尔、海森伯、狄拉克那样一流的物理学家。如果现在(1961年)我的地位上升了,大家公认我是一流物理学家的话,那完全是因为我运气好地出生在这样的一个历史时期:有许多最基本的成果明摆在那里,等着人们去捡;而我勤奋地做了些工作;还因为我到了相当大的年龄。”([4],p.234)如果对玻恩一生卓越的成就有充分的了解,会觉得说出这些话的玻恩的心境是多么的云淡风轻。
因此,玻恩与牛顿并非没有相似性与可比性。在科学界,认为牛顿是最伟大的科学家或最伟大的物理学家的人不少。在科学史上除了爱因斯坦,似乎还没人被视为可与牛顿比肩。本文将玻恩与牛顿作对比研究,不是将二人放在一起,一较长短、一决高下,而是在“四点论”的同一框架内,将牛顿与玻恩的主要科学贡献及主要影响,分别予以归纳并作对比与说明,目的是展示玻恩作为一位专业物理学家,其成果之丰厚及重要性,因而堪称物理学大家。
二
玻恩与牛顿重要科学贡献之比较
在“四点论”的框架内,可将牛顿的主要成就与玻恩的主要贡献,列于下表并予以对比说明。
1.牛顿与玻恩学派各自建立的重要理论
赞颂牛顿及其经典力学的语句足以摘录成几本书。本文只引用爱因斯坦对牛顿及牛顿力学的若干评价。在爱因斯坦看来,牛顿的个人天赋是超群的:“他把实验家、理论家、工匠——并不是最不重要的——讲解能手兼于一身。”([5],页287)在爱因斯坦看来,牛顿的影响是空前绝后的:“在他之前和以后,都还没有人能像他那样地决定着西方的思想、研究和实践的方向。……在牛顿以前,并没有一个关于物理因果性的完整体系,能够表示经验世界的任何深刻特征。”([5],页222)牛顿创立的经典力学,直接的出发点是质点,能够把质点力学较容易推广到研究对象有大小的刚体力学。然而很长时间里人们相信,牛顿力学的有效性是无限的。因此几个世纪里,人们坚信牛顿定律放之四海而皆准,可以解释一切。对此爱因斯坦有过这样的总结:“牛顿的成就的重要性,并不限于为实际的力学科学创造了一个可用的和逻辑上令人满意的基础;而且直到19世纪末,它一直是理论物理学领域中每个工作者的纲领。”([5],页225)
对于牛顿,更多世人所了解的一定是那个经不住推敲的、苹果砸在头上而使牛顿悟出了有引力定律的故事。这一情况说明,虽然原则上牛顿三定律的作用远远超过万有引力定律,但在牛顿所有的科学贡献中,万有引力定律()的提出具有特殊重要的地位。物理学家劳厄说:“没有任何东西像牛顿对行星轨道的计算那样如此有力地树立起人们对年轻的物理学的崇敬。”([6],页30)在这个意义上,万有引力定律不但为始于哥白尼的天文学革命画上了圆满的句号,在力学范畴内将对于地球上的现象与天象的解释统一到同一个理论之下,还以其预言的高度准确性,为物理学彻底奠定了坚实可信的基础。牛顿力学除统一了天上与地下的物理现象外,液体、气体领域的研究也都以牛顿力学为基础,牛顿自己还将其力学方法用之于光学研究。
牛顿站在巨人的肩膀上一个人缔造了经典力学。但是牛顿力学不适用于原子系统以及比原子系统更微观的物理体系。玻尔的半经典、半量子化的原子理论只在极其有限的范围内有效。其理论预言只与最简单的氢元素的光谱事实相符合,而对于稍微复杂的任何其他元素都明显失效;用之于推演氯化钠的性质,则得到常温下氯化钠是柔软的结论,等等。玻恩在先行者的理论严重失效的情况下,带领学生通过研究,进一步揭示玻尔原子理论的无效性,摸索建立新的力学的思想方法和数学工具,经过几年的努力,他们最早成功建立了量子力学的矩阵表达形式。以矩阵力学为标志的量子力学已经问世91年,它对于人类社会影响之巨已得到学术界的充分肯定,这一共识完全基于量子力学对于现实世界与思想世界实在的改变和影响。对此马克斯·雅默(Max Jammer)有过这样的评价:“在科学史上,还不曾有一种理论像量子力学那样对人类思想发生过如此深刻的影响;也从来没有一种理论,对如此大量的现象(原子物理学、固体物理学、化学等等)的预言赢得了这样惊人的成功。”([7],序)雅默是在1974年如此评价量子力学的,34年后霍布森(Art Hobson)说:“量子物理学(指的即是量子力学)也许是人类所曾发明的最成功的科学理论。它的实际影响伸展到每一牛顿站在巨人的肩膀上一个人缔造了经典力学。但是牛顿力学不适用于原子系统以及比原子系统更微观的物理体系。玻尔的半经典、半量子化的原子理论只在极其有限的范围内有效。其理论预言只与最简单的氢元素的光谱事实相符合,而对于稍微复杂的任何其他元素都明显失效;用之于推演氯化钠的性质,则得到常温下氯化钠是柔软的结论,等等。玻恩在先行者的理论严重失效的情况下,带领学生通过研究,进一步揭示玻尔原子理论的无效性,摸索建立新的力学的思想方法和数学工具,经过几年的努力,他们最早成功建立了量子力学的矩阵表达形式。以矩阵力学为标志的量子力学已经问世91年,它对于人类社会影响之巨已得到学术界的充分肯定,这一共识完全基于量子力学对于现实世界与思想世界实在的改变和影响。对此马克斯·雅默(Max Jammer)有过这样的评价:“在科学史上,还不曾有一种理论像量子力学那样对人类思想发生过如此深刻的影响;也从来没有一种理论,对如此大量的现象(原子物理学、固体物理学、化学等等)的预言赢得了这样惊人的成功。”([7],序)雅默是在1974年如此评价量子力学的,34年后霍布森(Art Hobson)说:“量子物理学(指的即是量子力学)也许是人类所曾发明的最成功的科学理论。它的实际影响伸展到每一种依赖于微观世界的细节的东西:晶体管、硅片和集成电路之类的电子元器件(因而全部信息和通信技术如电视和计算机);大部分现代化学和一部分生物学;激光器;我们对各种各样实物(从超导体到中子星)的理解;原子核物理学、核能和核武器。”([8],页301)基于学者们对于牛顿力学和量子力学的评价,相信即使不了解物理学的人也不会怀疑,玻恩带领弟子们一起建立的量子力学,与牛顿建立的经典力学同样是了不起的科学理论,它们是不同科学时期的标志性重要理论。
2.牛顿和玻恩科学贡献的标志性方程
牛顿力学三定律之间有清晰的内在逻辑:牛顿第一定律告诉人们,一个不受任何外力的物体,自身能保持静止或做匀速直线运动;牛顿第三定律揭示物体与外界环境之间作用力与反作用力的相互关系;牛顿第二定律确定物体所受外力与物体状态变化之间的关系:。根据这一公式,只要知道物体的受力情况,即可计算出物体在任何时刻的速度和位置:
因此,牛顿三定律虽然不可彼此替代,各有其独特作用,但是牛顿第二定律是牛顿运动定律即经典力学的核心。因此从对整个物理学的作用角度而言,牛顿第二定律比万有引力定律更具备体现牛顿标志性贡献的资格。
另一方面,在玻恩看来,他1925年写出的下面这个公式,是他的物理贡献中的标志性公式:
这个矩阵的非对角元素为零,最早出于玻恩的猜测,其后约当证明了玻恩的猜测。该式是量子力学中动量与坐标的对易关系式,也是矩阵力学里的新量子化条件。杨振宁先生曾称此方程为物理学“理论框架中之尖端贡献”,达到了“物理学的最高境界”。杨先生在文章中称此方程为“海森伯方程”,并说这是海森伯的“最重要贡献”[9]。将此方程归于海森伯名下的不准确说法由来已久,不是始于杨先生。但是对这一公式及其重要性,杨先生的评价是准确的。
晚年玻恩曾回忆说,发现这个优美的公式给他带来的激动,“就像长期远航的水手远远看见了渴望的陆地一样。”([10],页181)玻恩一生科学发现甚多:玻恩—卡门边界条件、玻恩—哈伯循环、玻恩对应法则、玻恩近似、玻恩统计诠释、玻恩—英费尔德理论等等。之所以发现对易关系时令他特别激动,而且这一激动令他终生不忘,是因为这一方程不仅优美而更重要:“我决不会忘记,当我成功地把海森伯关于量子条件的观念凝练成一个不可思议的方程()时,我所感到的激动。这一方程是新力学的核心,而且后来发现,它暗含测不准关系”。([10],页100)带领弟子们建立量子力学是玻恩科学事业的巅峰期,在他看来对易关系式是量子力学的核心,那么完全可以理解在玻恩看来,对易关系式是他最了不起的贡献。在德国哥廷根玻恩的墓碑上,镌刻着这个公式。
3.牛顿与玻恩在其他领域的研究
除了提出三个运动定律及万有引力定律外,牛顿在数学(建立微积分)、光学等领域还有重要贡献。这些早为人所熟知,本文不再赘述。玻恩除了带领弟子建立量子力学外,自己还在弹性系统的稳定性、晶格动力学、液体理论、场论、相对论等多个领域有重要贡献。对于玻恩在其中若干领域的重要工作,有必要略作说明。著名数学家、物理学家与哲学家彭加勒说过:“假使在自然界没有固体,那么便不会有几何学。”([11],页53)这话有道理,如果没有固体,且不问如何能存在人以及人类,即便存在高智商的人类,也难以想象三维空间并建立几何学。因此固体对于人类建立几何与形成关于三维世界的观念,都有重要的影响。固体也是人们研究物质结构与特性,最易首先选择的对象。固体从大的角度分为晶体和非晶体两大类。与非晶体相比,晶体具有更加稳定、具有稳定熔点,以及内部结构具有周期性等特点。这都是人们研究固体时,首先研究晶体的原因。在第一次世界大战期间,玻恩1915年出版了他的第一本著作《晶格动力学》。玻恩在量子力学诞生之前的晶体研究,有一个格局颇大的愿望:从点阵假设出发导出一切晶体的性质。量子力学诞生后,玻恩对于晶体研究,有了更高的追求,即“从量子理论的最一般原理出发,以演绎的方式尽力而为地推导出晶体的结构和性质”。([12],序)玻恩动手写了一部分,这就是1954年出版的《晶格动力学理论》的第四章到第七章的主要内容。1915年出版的德文版《晶格动力学》是玻恩撰写的第一部物理学专著,而《晶格动力学理论》是玻恩最后一本纯粹物理学专著。因此晶格动力学是玻恩毕生的研究领域。在这一方面他取得了辉煌的成就,培养了众多在此领域从事研究的博士。诺贝尔奖获得者物理学家莫特曾说:“无论怎么评价玻恩的工作,在我看来,他独立做出的对晶体物理学的巨大贡献,本身就是诺贝尔奖水平的成就,如果没有玻恩,这些工作恐怕还要等上10年或更多时间。”([4],preface)在晶格动力学理论研究过程中,玻恩创立了基于点阵能简单计算化学能的方法,这一方法为化学家所广泛使用。其反响令玻恩感慨:“这个浅显的应用给我带来的荣誉却超过点阵理论本身,或者超过我的任何其他研究。……或许科学界是对的,在需要的时候取得一些看似不重要的琐碎贡献,要比参与一次哲学革命困难得多,也重要得多。”([4],p.190)
在所有物理现象中,光学现象是最绚丽多彩的,这既是最早引起人类关注的领域,也是大物理学家的世界频谱里不能或缺的一个重要波段。伽利略没有缺席光学研究,开普勒没有缺席光学研究,牛顿没有缺席光学研究,法拉第、麦克斯韦没有缺席光学研究,迈克尔逊、爱因斯坦也没有缺席光学研究……有的物理学家,比如玻恩,可以说未曾做过纯粹的光学研究,但是光现象仍然对他有巨大的吸引力。他讲授光学课,按照自己希望的方式从基本理论出发去推导和解释光学现象,并精心撰写光学教材。他说他在撰写光学著作时,“试图以这样一种方式来表述理论,使得一切结果,追本溯源,实际上都可归到麦克斯韦电磁理论的基本方程,而这组方程就是我们整个考虑的出发点”[13]。玻恩用他从基本原理出发导出一切的方法,严谨地描绘了一幅相当完整的光学知识图画。玻恩的努力极其成功,其著作被光学专家成称为光学界的《圣经》[13]。
在固态、液态与气态等几个物质形态中,液态同样与人类关系密切,但其形态更为复杂。玻恩是液态理论研究的先驱之一。在20世纪40年代末,玻恩较早带领格林开始对液体做原创性理论研究。当玻恩听说其他地方也有人开始对液体理论进行研究后,感觉自己在较为封闭的爱丁堡仍然能够捕捉物理学前沿生长点,而没有被时代抛在后面,他对此十分满意([14],p.264)。玻恩晚年在回忆录中说:“在格林的帮助下,我发展了一种新方法,它由N个分子的6N维的相空间开始,然后逐渐第减少这个多维空间内的连续性方程,直到一个分子的六维相空间或其坐标的普通三维空间。”([4],p.293)
从某种角度,玻恩更像爱因斯坦,在他们的世界,最根本的、他们最关注的关系是个人与整个自然界的关系。这个基本关系是他们清醒时最常态的精神存在环境。他们都以科学研究为乐:科学研究既是他们终生的工作与事业,也是他们的精神追求与人生中的最重要内容。与他们不同,牛顿可以为了其他事务而放弃科学研究;海森伯更是因为旅游之乐,而如他自己所说,能几乎忘却所有的物理知识、丝毫不做物理学思考。牛顿是有追求的人,年轻时他对很多事物充满好奇与疑问,对于这些疑问的较早成功解答,主要基于其出色的天赋。对于爱因斯坦与玻恩而言,在多个领域都有重要贡献是他们人生态度决定的自然而必然的结果。
4.牛顿力学的决定论与玻恩统计诠释的非决定论
牛顿建立了运动三定律以及万有引力定律之后,此前的体现为一个个具体的诸如阿基米德浮力定律、伽利略落体运动公式等,零散而彼此缺乏紧密联系的科学表现形式,发生了彻底改变。科学从此有了自己的体系。科学的体系化反映了自然的统一性。虽然20世纪人们逐渐发现这一思想认识的基础极其狭隘,但是在此之前牛顿经典力学使人们坚信:“有可能根据在一特定瞬间所得到的体系的状态,计算出它在过去和未来的状态”([5],页224)由此不难演绎出决定论思想。法国科学家拉普拉斯对它有非常精彩的描述:“智慧,如果能在某一瞬间知道鼓动着自然的一切力量,知道大自然所有组成部分的相对位置;再者如果它是如此浩瀚,足以分析这些材料,并能把上至庞大的天体,下至微小的原子的所有运动,统统包括一个公式中。那么,对于它来说,就再也没有什么是不可靠的了。在它的面前,无论是过去或是将来,一切都将会昭然若揭。”([15],页14)在20世纪以前,决定论是西方机械科学观与世界观的核心内容。而以牛顿第二定律为核心的一组牛顿运动定律,是决定论思想的直接源头。因此,爱因斯坦说的没错,牛顿除了对物理界,对人类思想也有过深刻而久远的影响,是人类思想史上少有的重要人物。在科学界从根本上废弃决定论的是玻恩。玻恩在1926年6月发表的论文《论碰撞过程的量子力学》中,有这样一个脚注:“一种更加精密的考虑表明,几率与的平方成正比。”[16]更准确地说原子中的一个电子,t时刻出现在坐标(x,y,z)所确定的点的几率'的平方是个复数,不能指代几率,因此这个脚注不够准确。但玻恩只是表述不够准确,而在实际应用中并未犯错。掀起科学思想一场革命的几率诠释,以如此的方式被提出来,这让著名物理学家、物理学史家派斯(A.Pais)不无感慨:“这个重大的新发现,即正确的跃迁几率概念,就这样以脚注的方式进入了物理学。”([16],页322)
对于波函数的统计解释,派斯曾有如此评价:“量子力学意义上几率的引入——也就是说,几率作为基本物理学定律的一个内在特征——很可能是20世纪最富戏剧性的科学变化。同时,它的出现标志着一场‘科学革命’……的结束而不是开端。”([16],页314)从量子力学体系建设的角度看,派斯的说法是正确的,玻恩提出统计诠释标志着量子力学建立过程的圆满结束。但是它对于人们尤其物理学家思想的影响,以及与此相关的争论,却仅仅是个开始。而且还要注意到一点,波函数统计解释,对于量子力学在更广泛领域的发展也有直接的推动:“玻恩的波函数统计解释,变成了狄拉克和约当的变换理论的一个要素,海森伯从它导出了他的不确定度关系。”([17],页185)在笔者看来,玻恩提出几率诠释之后的很多量子力学研究,很类似于牛顿之后,18世纪伯努利、欧拉、拉格朗日、拉普拉斯与哈密顿等人对于力学的进一步研究。这些进一步研究很重要,但就基础性知识而言,并无新的贡献,没有增删甚至改写力学体系的基础。
物理学家对于玻恩的几率或统计解释评价甚高。关洪教授曾指出:“把玻恩贡献的这一种interpretation(指玻恩的波函数的几率诠释)称为‘诠释’,的确是比较贴切的。因为在汉语里面,‘诠’字含有‘真理’的意思,适宜于用来称呼已经证明为正确的并且得到公认的命题。”([18],页18-19)1954年玻恩成为诺贝尔物理奖获奖者之一,获奖的理由是他“在量子力学领域的基础研究,特别是他对波函数的统计解释”(见诺贝尔奖网站)。爱因斯坦很长时间里不承认玻恩统计解释的基本性地位,但是1954年得知玻恩获得诺贝尔物理奖之后,他终于让步。在寄给玻恩的贺信中爱因斯坦说:“我很高兴听说,你因为对于当今量子理论的基础性贡献而荣获诺贝尔奖……特别是你后来对于[量子]描述做出的统计解释,决定性地澄清了我们的思想。在我看来,对此再无丝毫值得质疑的。尽管在这一方面我们有过结果不明的书信讨论。”([19],p.224)
霍布森强调量子力学“对哲学的冲击也许意义更重大”,“我们会发现,量子物理学意味着,与牛顿的世界观相反,自然界在微观层次上深深受着随机性或机遇的影响。大自然不知道她下一步将做什么!宇宙不再是一部未来完全可以由现在预言的机器了”。([8],页301)而正是玻恩的几率诠释才使人类突破了旧范式的桎梏,催生了对自然界的新领悟。
玻恩对几率诠释的意义及作用,有自己独特的领悟。他认为几率诠释不仅对于量子力学本身不可或缺、格外重要,它最大的意义是释放人类的思想自由:“我确信,像绝对必然性、绝对准确、终极真理等等,都是应该从科学中驱逐出去的幽灵。人们可以根据目前关于一个体系的有限知识,依靠一种理论,推演出用几率表示的关于其未来情况的猜想和期望。……在我看来,这种思维规则的放松,是现代科学给予我们的最大恩惠。因为在我看来,相信只有一种真理,并且认为自己拥有这一真理的信念,是这个世界上最根本的万恶之源。”([3],pp.182-183)在玻恩看来,承认绝对必然性和终极真理的存在,尤其这一念头为强权或邪恶势力所霸占,声称自己是终极真理的代言人时,人类的一切邪恶行为都正当化了。因此,斩断终极真理和绝对必然性存在的根基,就取缔了任何人或集团唯我独尊的合法性;释放思想进路的多种可能,即从思想上解放了人类自己。
今天,在真正理解科学思想的人看来,决定论已是昨日黄花,没人再执着于决定论梦幻。著名物理学家盖尔曼(M.Gell-Mann)的一段话表述得非常好,很具有代表性:“如果我们确定了基本粒子的统一理论和宇宙的初始条件,那么我们在原则上能够预言宇宙和一切事物的行为吗?答案是否定的,因为物理学诸定律都是量子力学的定律,而量子力学是非决定论的,它只允许做出几率性的预言。”([20],p.131)玻恩对于这一思想变革的形式和发展做出了决定性的伟大贡献。
在时间上相隔几百年的两个不同的物理学家,无论玻恩与牛顿,还是爱因斯坦与牛顿,处于科学发展的不同阶段,其研究领域又不尽相同,难以通过比较来明确显示他们谁更伟大、谁的贡献更有影响力。对于历史人物贡献与作用大小之比较,留给更久远的未来也许是更加明智的。虽然如此,将玻恩与牛顿相互对比并非没有意义,通过这样的比较可以让更多人知道,玻恩与牛顿一样,在物理学史甚至整个科学技术史上,是做出了卓越贡献、具有重要地位的物理学大家之一。伟大的人生都光芒四射,这光芒向正感受着人生孤独寂寞冷的人们投来舒适的温暖,并能为之充电。
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