愛因斯坦六十三勞厄來信質疑光量子理論一千九百零六.六…(1 / 1)

愛因斯坦 作家QSnIsz 3874 字 2024-03-17

愛因斯坦63勞厄來信質疑光量子理論1906.6-7   1906年6月2日,對愛因斯坦來說是個重要的日子,這天他收到了一封信,這封信第一次向他本人反饋了物理學界同仁對他的光量子論文的看法,愛因斯坦本人首次收到了學界同仁對他理論創作的關注和認可。   這封信的作者是馬克斯·馮·勞厄(1879年10月9日—1960年4月24日),此時他已於1904年獲得了柏林大學博士學位,隨後留校做了馬克斯·普朗克教授的助教,後來勞厄因發現了晶體中的X射線衍射現象,借此不僅證明了X射線的波動性,也證明了晶體的晶格結構而獲得了1914年諾貝爾物理學獎。   1905年,在馬克斯·普朗克的討論班上勞厄得悉了愛因斯坦奇跡年的理論創作,1906年6月2日之前,勞厄和愛因斯坦也已經互相交換各自論文的校樣有一段時間了,在6月2日給愛因斯坦的這封信中勞厄尊稱愛因斯坦為“非常尊敬的愛因斯坦先生”,要求他保存好自己論文的校樣,並通知他3月13日收到的愛因斯坦的光量子論文姊妹篇《關於光產生和光吸收的理論》在勞厄校樣後剛於5月11日在《物理學年鑒》上發表:   “非常尊敬的愛因斯坦先生!   十分感謝您寄來的明信片。請您現在和以後無論什麼時候都保存好這些校樣(注:《勞厄1906》,1906年6月1日發表),同時我也非常感謝您的論文的校樣,這篇論文(注:《關於光產生和光吸收的理論》)也在此期間發表在《物理學年鑒》上;我懷著極大的興趣拜讀了此文,正如我現在要說明的那樣,我完全贊同此文。”   這封信的獨特之處不僅在於愛因斯坦首次收到了學界同仁對他理論創作的關注和認可,更在於上天以勞厄的身份對愛因斯坦的理論提出了質疑。仿佛上天不願讓愛因斯坦一帆風順的到達成功的彼岸,便派勞厄在首次關注和認可愛因斯坦工作的同時,還對其理論提出了質疑,而愛因斯坦則仿佛是剛自認為做完一件完美的大事,便緊接著被老師質疑的學生一樣經受了被否定的心理體驗,也類似剛投稿了一遍論文,便被主編給駁回的失落之感。當然,勞厄在提出質疑時是謙虛的,認為自己隻是業餘愛好者,質疑可能不對:   “但是首先,我要請您不必對下麵的每一個評論都看得過重。匆匆忙忙地編輯4卷本的 Helmholtz的講演集,8個星期的軍事訓練,再加上取得大學的授課資格要處理的那些事,這些在今年餘下的這段時間裡就或多或少把我和理論物理分開了,所以我在這裡所做的一切都有點業餘受好者的味道。不過,至少您應該了解我的一番好意。”   表達了自己隻是業餘愛好者後,勞厄在信中就以主編的口吻評判,主要是否決起了愛因斯坦光量子論文中的一些論點,愛因斯坦那感覺估計和論文剛被拒的作者一樣:   “那麼,先來談談您最近的這篇大作(注:光量子論文姊妹篇《關於光產生和光吸收的理論》),您係統地闡述了您的很有啟發性的觀點,該觀點的大意為輻射能隻能以特定的有限量被吸收和放射,對此我沒有異議;您的所有應用也都與這一闡述相吻合。   不過,這不是真空中電磁過程的一種特征,而是放射或吸收物的一種特征,因而輻射也並非像您在您第一篇論文的第6節(注:光量子論文《關於光的產生和轉化的一個試探性的觀點》第六部分《接照玻爾茲曼原理解釋單色輻射熵對體積的相依關係的表達式》)中所說的那樣是由光量子構成的;相反,隻有當它與物質交換能量時,輻射的行為才像是由光量子所構成的那樣。”   聽聽這口氣,哪像業餘愛好者的口吻,完全一副把控論文生死主編的口吻,而且否決了愛因斯坦的光量子假說,愛因斯坦的心情估計不太好受。讀勞厄這封信,反正我有一種考試失敗被老師批判的感覺。   接著,勞厄在信中拿自己的研究為證繼續否決愛因斯坦的光量子假說:   “在我看來,最初假設的證明導致了不可能的推論,這對我的乾涉現象的熱力學來說是最為重要的一點;   (注:在《勞厄1906》中,勞厄考慮了一個由兩組乾涉的相乾光束構成的係統,並根據普朗克的輻射理論,賦予了每組光束一個熵值。然後,他把相加定理應用於乾涉的光束,並指出,與熱力學第二定律相反,在某些情況下乾涉過程會導致該係統熵的總量的減少。他由此得出結論說,對於相乾光束來說,相加定理不得不予以放棄。但鑒於由玻爾茲曼定理可知,相加定理對於由獨立的量子構成的輻射而言是成立的,因而勞厄斷定光量子假說與熱力學第二定律是不相容的。)   這樣,在第6節中(注:光量子論文)給出的從維恩的分布律導出的推論也隻能擱置一旁了(注:愛因斯坦光量子論文提出的光量子解說),取而代之的是普朗克定理(注:正確的隻是普朗克輻射公式)。   由此看來,您對低輻射密度的限製就變得多餘了(注:別矯情了,不用限製光量子假說的適用範圍,整個光量子假說都是錯的),而且在我看來,具有重要意義的是,同樣的思想或許也可以用於到目前為止與像伏打效應、陰極射線的產生等諸如此類同輻射理論本身無關的領域(注:光量子假說和輻射理論無關,無所謂正確與否)。”   在信中打了愛因斯坦這幾大悶棍,勞厄在最後又給了他點胡蘿卜,我的上述看法純屬個人看法,普朗克教授可能會不同意我的觀點,也就是說普朗克教授也許會支持愛因斯坦的觀點:“順便說一句,我還沒有跟我的老板(注:指普朗克教授。所以人在關鍵時刻還是得拿權威人物的觀點和說法來給自己背書)討論您那富有啟發性的觀點。很可能他和我在這個問題上會有不同的看法;我幾乎可以肯定,對於瑞利-金斯的論文情況也是如此(注:指把概率論引入真空輻射領域)。”   當然,在信中勞厄也沒向愛因斯坦認輸,而是又轉了個彎,說普朗克教授其實也沒反對自己的觀點,而且他還強調自己厭惡一切把概率論引入真空輻射領域的想法:   “不過,他(注:普朗克)在看我的校樣時也未就此發表評論。總之,對我來說,每一篇把概率考慮應用於真空的論文都是值得懷疑的。   (注:其實普朗克的觀點和勞厄上述的觀點一樣,不承認光量子的實在性,認為光與物質交換能量時,輻射的行為才像是由光量子所構成的那樣。即光量子不是真空中電磁過程的一種特征,找書苑www.zhaoshuyuan.com 而是放射或吸收物的一種特征。這個觀點直到去世,普朗克都沒有真正放棄。)   謹致問候。您的   馬克斯·勞厄”   目前所見資料中未見愛因斯坦對勞厄這幾通悶棍的辯駁,想來他也不會太生氣,畢竟自己的理論終於有物理學同仁在研究了,雖然不全是贊同的聲音,尤其是來信之人勞厄還是自己尊敬的馬克斯·普朗克教授的助教,愛因斯坦更不想太得罪這位自己的同齡人了,兩人都是1879年出生。   雖然挨了悶棍,但生活還得繼續,兩個星期後6月16日,愛因斯坦又給伯爾尼市煤氣和自來水廠發了一封明信片,這次是要求他們別忘來給自己的新家安裝煤氣的連接管:   “普萊諾·蒂托洛:   在下請您在這幾天派個人來安裝煤氣的連接管。白天什麼時候來都可以,不過——如果可能的話——請不要在上午11點至12點之間來。   謹致敬意。   阿爾伯特·愛因斯坦博士   伯爾尼市Aegertenstrasse53號”   在所見的信件裡,這是愛因斯坦第二次牛氣沖天的簽上了自己的尊稱“阿爾伯特·愛因斯坦博士”。   7月26日星期四,愛因斯坦又傻乎乎的給康拉德·哈比希特發了一封歡迎他據說最晚大後天就要來伯爾尼的簡短信件:   “親愛的哈比希特:   請星期天來吧。我非常盼望您的到來。您的   阿爾伯特·愛因斯坦   謹向您的家人致以最親切的問候。”