《单一大脑难以承载之重》评论：量子物理学的群体智慧——《华尔街日报》

1927年10月出席布鲁塞尔第五届索尔维物理会议的代表们。图片来源：科学与社会图片库/盖蒂图片社读完托比亚斯·许尔特引人入胜、文笔优美的《超越个体思维的极限：最伟大的物理学家们如何揭开量子世界之谜》后，我有个疑问：他是如何做到的？或者，借用许尔特先生自己的书名来问——他所涵盖的内容总和，对一本书而言是否也"过于宏大"了？

这位曾在伯克利和慕尼黑学习数学的德国记者，巧妙地将20世纪初顶尖物理学家的故事与影响他们人生的政治和个人事件交织在一起。那个时代彻底颠覆了这些科学家认知中的世界——无论是科学领域还是社会层面，他们围绕如何根据亚原子粒子及其概率行为的发现重新定义学科范式展开了激烈辩论。他们的突破性发现将改变人类对从宇宙边界到原子微观世界的所有认知。

许尔特将全书划分为50多个章节，每个章节自成一体又相互关联。这些按时间顺序排列的章节均标注了年份和地点，从1900年写起：柏林著名教授马克斯·普朗克提出能量量子化公式时，他对自己终于找到描述长期困扰的问题的方法欣喜若狂，竟在客厅钢琴上即兴弹奏起《欢乐颂》。

几年后，年轻的专利局职员阿尔伯特·爱因斯坦提出了他的相对论。我们在1920年代遇到了24岁的维尔纳·海森堡，他在取得突破后凝视着黎明：量子力学的首次表述。海森堡顿悟后不久，才华横溢的埃尔温·薛定谔——那位著名的“薛定谔的猫”的主人——提出了量子力学的第二种表述，这一表述立即获得了广泛赞誉。

赫尔特先生的各个章节长度并不相同；因此他能够根据他认为合适的详细程度来探讨每个主题。所以，三个段落描述了1912年4月“不可战胜的神话破灭”时，备受吹捧的泰坦尼克号撞上冰山的事件。但后来我们读到20页关于1927年10月在布鲁塞尔举行的一周会议的描述，当时科学界最深刻的问题被讨论。

第五届索尔维物理学会议有大约30位当时世界领先的物理学家参加。其中包括量子力学发展的关键人物，如海森堡和他的密友兼合作者沃尔夫冈·泡利。非常害羞且通常寡言的保罗·狄拉克，比海森堡还要年轻，已经为量子力学做出了重大贡献，一年后他将薛定谔的工作扩展到包括相对论。爱因斯坦和普朗克在布鲁塞尔的合影中都坐在前排。玛丽·居里也在其中，她在1906年巴黎的一章中讨论了她对放射性的发现——那一年，她的丈夫皮埃尔，她的合作者和1903年诺贝尔物理学奖的共同获得者，在巴黎街头被一辆疾驰的马车撞倒后去世。

1927年的会议标志着现代物理学中最著名辩论的开端。在前一年，尼尔斯·玻尔与海森堡之间激烈的思想交锋催生了一系列新概念——波粒二象性、互补原理、波函数坍缩，以及最负盛名的"测不准原理"（该原理认为观察者无法同时测定粒子的速度与位置）——他们认为这些概念对理解量子力学至关重要。

尽管学界普遍认同玻尔与海森堡的正确性，但这一结论绝非毫无争议。薛定谔持反对意见，爱因斯坦更是以"上帝不掷骰子"的名言驳斥了宇宙的概率性解释。直到1955年爱因斯坦逝世，他与玻尔关于量子力学诠释的论战从未停歇——两位科学巨匠始终坚守各自的信念。

许尔特先生的叙述远不止于科学理论。居里夫人与著名物理学家保罗·朗之万的婚外情被简短而略显尴尬地提及，薛定谔与多位女性有违当时道德标准的关系也被记录在案，其中至少一段关系以现代标准足以将其定性为性侵犯者。

但许尔特的写作意图并非揭露传主生活的阴暗面，而是着力刻画其人格特质。23岁就因开创性研究获得诺贝尔物理学奖的沃尔夫冈·泡利，以其尖刻的机智闻名学界。30岁那年，当妻子与人私奔、母亲因遭泡利父亲抛弃而自杀后，这位物理学家求诊于当地的精神科医生——著名的卡尔·古斯塔夫·荣格。随后数年的心理分析竟演变成友谊，两人还合作完成了《自然与心灵的诠释》这部意想不到的著作。

赫尔特先生面临的一个挑战是如何为这样一部涵盖众多人物、主题和背景的书籍呈现参考文献。他做出了一个不同寻常的选择，摒弃了传统的参考文献格式，代之以多个清单：对于大多数章节，他推荐了一两本相关书籍。这有助于引导那些希望深入研究特定主题的读者。遗憾的是，他列出的书目中超过一半是德文——尽管许多书籍最初是以英文出版的。我认为这本英文版没有理由不列出原版语言的书籍。

《Too Big for a Single Mind》由大卫·肖从德文翻译而来，翻译或编辑过程中可能出现了错误。最值得注意的是，我惊讶地发现普朗克在1894年12月宣布黑体辐射是量子化的，而不是1900年12月。另一方面，阿诺德·索末菲——海森堡和泡利进入原子物理世界的首位引路人——在第一次世界大战爆发时是64岁而非46岁，尽管这个错误显得笨拙，但在今天这个年代，这不太可能打扰到任何人。

有些人可能会发现这本雄心勃勃的书籍有一个缺点，即几乎只关注北欧的物理学。赫尔特先生确实涉及了核物理领域，从这个意义上说，在一本贯穿第二次世界大战时期的主题书籍中，没有提到恩里科·费米在罗马的研究、欧内斯特·劳伦斯在加州的工作以及罗伯特·奥本海默对曼哈顿计划的领导是令人遗憾的。然而，考虑到他的主题主要是1930年之前的量子世界研究，这是可以理解的——那时美国和意大利都不是主要贡献者。

《对单一思维而言过于宏大》的篇幅可能已经足够庞大，而托比亚斯·许尔特对量子发现伟大时期的深刻把握，为描述这一重大时代的文献提供了一种激动人心的新视角。

塞格雷先生是宾夕法尼亚大学物理学荣誉退休教授。

刊载于2022年12月10日印刷版，标题为《量子物理学俱乐部》。