踯躅前行

1900年,普朗克打响了量子革命的第一枪。然而,在普朗克的头脑中,古典物理学的基础和传统框架意识是那么根深蒂固,当敲开大门之后,他不但没有继续前行,反而向后退了几步。在《物理作用量子的发现史》中他曾写道:“多年来我一再试图把作用量子纳入古典物理学体系,但是我都没有获得成功。众所周知,量子物理学的进一步发展多半是由年轻一代作出的……”接过普朗克接力棒的第一人正是大名鼎鼎的爱因斯坦。

在当时绝大多数物理学家怀疑或拒绝普朗克假设的情况下,爱因斯坦做出了明智的选择:接受普朗克假设,看看在这一基础上,能得出什么样的结果。事实证明,爱因斯坦的策略非常奏效。1905年,他提出革命性的光量子假说解释了光电效应。190611月,他又完成了论文《普朗克的辐射理论和比热理论》,利用量子论对热的分子运动论进行了修正。他通过把物质运动能量的不连续性应用到固体中原子的振动中,解释了固体比热在低温趋于零的现象,提出了量子力学的比热定律,从而解决了几十年一直困惑物理学家的固体比热问题。

在比热的量子论发展路线,物理学家能斯特也做出了贡献。对此,物理学家索末菲1911年写道:“能斯特的研究所或许应受到同样的尊敬,因为它通过进行系统的比热测量替量子论提供了另一块同样坚固的基石。”

热辐射和比热测量在当时都属于最前沿的实验研究领域,将能量量子概念应用于这两方面,并通过量子假说给出令人信服的解释,这虽然不能让许多怀疑者立刻转变立场,但至少有利于赢得更多人对普朗克思想的支持。

看来到了召开一次最高级会议统一一下物理学家思想认识的时候了。

在能斯特的努力下,1911年召开了专门讨论以“辐射及量子论”为主题的第一届索耳末国际会议。这在量子物理学的发展史上,是一个重要的里程碑。这次会议的召开,既使某些老派人物,如庞加莱这位重量级人物开始转变对量子论的看法,也对某些年轻人(如日后将要登上量子革命舞台的德布罗意)以巨大启示。从总体上来说,这次会议使人们普遍感觉到,量子革命正在度过它的徘徊期,而“物理科学伟大的新的远景已经升起。”

做出这一预言的正是量子革命中的另一位巨人:玻尔。