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與愛因斯坦爭辯30年,他贏了!高山科學經典導讀《玻爾哲學文選》

2024年3月9日晚八點,科學傳播公益項目“高山科學經典”邀請到了復旦大學物理系謝希德講座教授金曉峰,中國科學院自然科學史研究所研究員方在慶,資深科普節目策劃、主持人郭林晨導讀《尼耳斯·玻爾哲學文選》,走進玻爾獨特的哲學視角,洞察宇宙本質。

玻爾是第一個在盧瑟福核子發現的基礎上看清楚了原子內部結構的人,被公認為“現代原子之父”。1922年,他的原子結構理論榮獲1922年諾貝爾物理學獎。

導讀時金曉峰教授介紹到,1949年愛因斯坦曾評價玻爾的工作:“當年量子物理學這種不牢固和矛盾的基礎,竟然足以讓玻爾以他獨特的直覺和機智,發現原子光譜和電子殼層的主要規律,以及它們對化學的重要意義,在我看來就像一個奇跡。即使在今天,對我來說仍是一個奇跡。這是思想領域中音樂性的最高形式。”可見玻爾關于原子結構的研究多么具有革命性。

金曉峰教授在高山科學經典現場

玻爾還是量子力學的先驅,創立了哥本哈根大學理論物理研究所(現稱玻爾研究所),由此締造了聞名遐邇的哥本哈根學派。

然而,玻爾的科學成就并不僅限于他的原子模型和量子理論,他的哲學思想同樣令人矚目?!赌釥査?middot;玻爾哲學文選》是了解玻爾哲學思想的不二之選,它是玻爾三本單獨發表的論文文集的匯編,分別是《原子理論和自然的描述》、《原子物理學和人類知識(1932-1957年)》和《原子物理學和人類知識論文續編(1958-1962年)》,基本上涵蓋了玻爾一生所撰的哲學論文,大多數是根據他的演講修訂而成,論及原子理論和自然的描述、原子物理學和人類知識等方面。

在1927年的科莫會議上,玻爾提出了“互補性”概念,這一概念被認為是量子力學哥本哈根詮釋的基石,也是玻爾的核心哲學思想。面對光是波還是粒子的問題,科學家們曾激烈討論、爭執不下,對此玻爾說道:“一方面,當我們試圖根據量子公設描述光在時空的傳播時,我們必須從統計角度考慮。另一方面,如果要滿足量子作用描述的單個光過程的因果性,就必須放棄前面的時空描述。……這兩種關于光的性質的觀點,更應該被看作是對實驗證據的不同解釋,其中經典概念的局限性以互補的方式得到了表達。”

在物理學史上,尼爾斯·玻爾與愛因斯坦之間展開過一場持續時間長、爭論最激烈且充滿哲學意味的辯論,那就是關于量子力學和宇宙本質的探討。這場辯論不僅是科學領域的交鋒,更是兩種哲學觀念的碰撞。而且其中第三個回合的哲學爭論,變成了真正的科學問題,等到30年以后貝爾發現著名的貝爾不等式,才最終證明愛因斯坦的觀點是對是錯。事實證明,愛因斯坦在結論上確實是錯了。

世人總把玻爾和愛因斯坦的的爭論看作是兩個巨人在打架,但圓桌嘉賓方在慶教授說:“玻爾和愛因斯坦實際上一開始就是相互尊重的。”1922年愛因斯坦和玻爾同時被公布獲得諾貝爾獎,玻爾在獎項公布第二天就給愛因斯坦寫信說:“對我而言,我能從外界環境中得到的最大的榮幸和樂事,就是和您同時被考慮授獎。”而愛因斯坦回信說:“在我離開日本前不久的時候收到您真誠的來信,我可以毫不夸張地說,它和諾貝爾獎一樣令我高興。……在旅途中,您關于原子的新研究陪伴著我……”

方在慶教授在高山科學經典導讀現場

導讀嘉賓金曉峰教授同樣也認為玻爾跟愛因斯坦的爭論過程非常友好:“玻爾是功績絕對會被歷史銘記,如果不是他如此在意這個詮釋,愛因斯坦也不會一再參與辯論。爭論成果無疑是非常巨大的,真正促進了整個學科的發展。”

對此,圓桌嘉賓兼主持人郭林晨老師總結道:“之前我們聊到玻爾和愛因斯坦神仙打架,就覺得可能是劍拔弩張、有贏有負的,但是現在我們知道他們只是在理論和觀念上有區別,他們的實際互動非常有風度、尊重,甚至有一點點可愛。”

郭林晨老師在高山科學經典導讀現場

科學家們犯過錯誤,也走過彎路。關于玻爾的傳記,作者就將他的整個研究心路歷程寫了出來,其中包括玻爾犯過的錯誤。在方在慶教授看來:“如果了解這些科學家翻過的錯誤、走過的彎路,可能會對個人的研究有一定的幫助。”

圓桌論壇環節

與科學家一起讀好書,“高山科學經典”是一個由高山書院發起的公益科學傳播項目。邀請百位知名科學家每周導讀一本科學經典書籍,引領公眾參與閱讀的大型科學傳播公益項目,旨在提升全民科學素養、培育科學精神、傳播科學思想。期望在全民學科學的時代背景下,高山科學經典能在科學傳播領域盡一份綿薄之力。

高山科學經典項目書單

高山科學經典的目標是,讓科學精神通過書籍,跨越地域、階層、年齡、民族的界限,傳播到每個角落、每個人心中。希望科學成為一種生活方式。與科學家們跨界對談,讓科學更有趣。

高山科學經典世界讀書日發布會現場

未來,“高山科學經典”項目將打造三大重點產品:出版《高山科學經典》系列叢書;開展線上導讀直播;沉淀專業級科學導讀視頻節目。達到出版、傳播、教育多重效應。開展全民科學閱讀,共同推動“科學復興”,提升全民族科學文化素質,實現“公心大用”。

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