威爾切克的多重宇宙 | 量子之年,量子世界:它無處不在,未來光明 | 南華早報
Frank Wilczek
*在美國理論物理學家、諾貝爾獎得主弗蘭克·維爾切克為《南華早報》撰寫的獨家月度系列文章第二期中,他回顧了海森堡1925年論文所預示的革命性未來,聯合國將其100週年紀念定為“量子科學與技術年”。閲讀上一篇文章請點擊此處。*聯合國宣佈2025年為“量子科學與技術年”,以紀念維爾納·海森堡的論文《運動學和力學關係的量子力學重新詮釋》發表一百週年。在這篇論文中,海森堡提出要在新基礎上重建物理學。
他提出的新方法對1925年的物理學家來説既陌生又奇異。但在阿爾伯特·愛因斯坦提出光波有時表現為粒子,尼爾斯·玻爾提出原子中的電子運動不連續、有時會躍遷等理論取得成功後,所有人都清楚舊的理論基礎正在崩塌。
愛因斯坦和玻爾的這些觀點與經典物理學基本原理直接相悖,且未能提供完全合乎邏輯的替代方案。
愛因斯坦在評價玻爾工作時精妙地描述了這一局面:“這個不穩固且矛盾的基礎,足以讓玻爾這樣具有非凡直覺和智慧的人發現光譜線及原子電子殼層的主要規律及其對化學的意義,在我看來如同奇蹟——即便在今天看來仍是奇蹟。這是思想領域最高形式的音樂性。”
阿爾伯特·愛因斯坦的研究是表明物理學舊基礎正在崩塌的成果之一。照片:Instagram/alberteinstein
新一代物理學家積極追求這些新思想。並非巧合的是,這場革命的許多領軍人物當時都異常年輕。(1925年,海森堡24歲,保羅·狄拉克23歲,而"老前輩"埃爾温·薛定諤38歲。海森堡於1932年獲得諾貝爾物理學獎;狄拉克和薛定諤則在1933年共同獲獎。)