前情提要：1900年12月4日，普朗克在柏林科學(xué)院報告了他的黑體輻射研究成果，這個日子后來被定為量子力學(xué)之誕辰。從此之后，魔盒被打開，標志著量子力學(xué)范疇的這個小精靈（h）就此誕生了。
就當(dāng)普朗克在柏林科學(xué)院作他的黑體輻射報告時，剛大學(xué)畢業(yè)的愛因斯坦正為了找工作而四處奔忙。這位后來鼎鼎有名的科學(xué)巨匠，并不是一個早熟的天才，甚至一度被老師認定“沒出息”……
撰文 | 張?zhí)烊?/span>
盡管普朗克的物理內(nèi)功高強，名震學(xué)界，但他當(dāng)年解決黑體輻射問題上籠罩的這片“小烏云”時，畢竟是已經(jīng)四十二歲的中年人。后來，又不明不白地自我懷疑斗爭了好幾年，企圖將釋放出來的量子小妖精用傳統(tǒng)功夫壓回到經(jīng)典物理的潘多拉盒子中去！這前后一折騰，普朗克就差不多快到“知天命”的年齡了。隨著年歲增加，普朗克的創(chuàng)新精神逐漸減少，但眼光仍然不凡，特別是一眼看中了后來鼎鼎有名的科學(xué)巨匠愛因斯坦。大巧若拙、大智若愚
話說那年頭，也有少數(shù)幾個年輕人，被普朗克放出的量子妖精引誘迷惑，不聲不響地暗暗修煉“量子化”功夫，其中就包括在瑞士伯爾尼專利局做三級小職員的愛因斯坦。
愛因斯坦（Albert Einstein，1879-1955）比普朗克小21歲，是德國出生的猶太人。這孩子不像是一個早熟的天才，而是一個3歲才開始說話、令父母擔(dān)心、大器晚成的“奇葩”兒童。他磕巴磕巴地讀到了中學(xué)，愛因斯坦從事電機工程的商人父親曾經(jīng)顯得有點憂郁地咨詢兒子的中學(xué)老師：“這個孩子將來從事什么職業(yè)好??？”得到的回答是，什么職業(yè)都可以，反正他不會有大出息！普朗克在柏林科學(xué)院作他的黑體輻射報告時，剛大學(xué)畢業(yè)的愛因斯坦正為了找工作而四處奔忙。愛因斯坦雖然從小被老師認定“沒出息”，但他并不自暴自棄，還深愛物理，立志從事科研工作！1900年，愛因斯坦大學(xué)畢業(yè)時，已經(jīng)在德國的權(quán)威雜志《物理年鑒》上發(fā)表了研究毛細現(xiàn)象的學(xué)術(shù)論文，并且決定繼續(xù)攻讀物理博士學(xué)位，但因為他想申請當(dāng)老師的助手而未被接受，所以為了生存糊口不得不首先找個工作。最后，在他的數(shù)學(xué)家朋友、大學(xué)同學(xué)馬塞爾·格羅斯曼的父親的幫助下，愛因斯坦成為了瑞士專利局的一名小職員。小職員的工作較輕松，使愛因斯坦有時間研究他喜愛的物理，并業(yè)余攻讀完成了博士學(xué)位。晚熟孩子的優(yōu)點就是因為有自知之明而勤奮刻苦持之以恒，不偷懶?；豢啃÷斆?。就像學(xué)習(xí)武功一樣，有些所謂的“聰明人”，喜歡練習(xí)簡單招式并號稱幾遍就學(xué)會；而遲緩一點的，則能靠時間和刻苦來積累起深厚的內(nèi)力，此乃真功夫也！解光電效應(yīng)，一鳴便驚人
厚積多發(fā)，一鳴驚人！愛因斯坦在他的奇跡年，1905年，終于突然萠發(fā)出天才偉人的耀眼光輝。那一年，他發(fā)表了4篇論文，篇篇逆天，篇篇驚人，篇篇偉大，篇篇都是里程碑。
二算布朗的運動，發(fā)展隨機統(tǒng)計；四立質(zhì)能間關(guān)系，揭示深層原理。說說與量子論有關(guān)的光電效應(yīng)。1887年，德國物理學(xué)家海因里?！ず掌澃l(fā)現(xiàn)，紫外線照到金屬電極上，會產(chǎn)生電火花，后人稱此為光電效應(yīng)。根據(jù)當(dāng)時被學(xué)界接受的“光的電磁波理論”，光電效應(yīng)中產(chǎn)生的電流大小，應(yīng)該與光波的強度有關(guān)。但是，在1902年，菲利普·萊納德做了一個非常重要的實驗。他首先利用真空管里的光，在某種材料表面打出光電子，然后用一個非常簡單的電路來測量光電子的能量。從實驗結(jié)果，他驚奇地發(fā)現(xiàn)光電子的能量和光的強度毫無關(guān)系，只與頻率有關(guān)。也就是說，與普朗克當(dāng)初研究的黑體輻射問題有些類似，光電效應(yīng)的實驗結(jié)果令物理學(xué)家們困惑。愛因斯坦及其光電效應(yīng)方程
不過，很快地，1905年6月，愛因斯坦發(fā)表了他的重磅論文《關(guān)于光的產(chǎn)生和轉(zhuǎn)化的一個啟示性的觀點》，成功地解釋了光電效應(yīng)。愛因斯坦在這篇論文中假定，電磁場能量本身就是量子化的，頻率為v的電磁場的能量的最小單位是hv。這兒的h，就是普朗克解決黑體輻射問題時使用的普朗克常數(shù)，愛因斯坦將這種一份一份的電磁能量稱為“光量子”，也就是后來被人們稱作的“光子”。利用愛因斯坦的光量子能量關(guān)系式，就很容易正確地解釋萊納德發(fā)現(xiàn)的光電效應(yīng)規(guī)律了。在同一年，愛因斯坦又接連發(fā)表了他的另外3篇論文，包括一篇狹義相對論的。同為德國人的普朗克，當(dāng)然注意到了這位物理界的年輕明星。不過，當(dāng)時的普朗克，仍然為自己釋放的量子妖怪而耿耿于懷，他還在努力，企圖把量子化假設(shè)回歸于經(jīng)典物理的框架中。所以，他最為推崇的是愛氏的狹義相對論，而不是光電效應(yīng)解釋。并且，普朗克自己也對狹義相對論的完成做出了重要的貢獻。由于普朗克當(dāng)時在物理界的影響力，相對論很快在德國得到認可。同時，普朗克也積極熱心地向各個大學(xué)和研究所推薦愛因斯坦，以幫助他得到一份教職。他將愛因斯坦稱為是20世紀的哥白尼。對愛因斯坦的光量子假說，普朗克則持反對態(tài)度，因為他并不準備放棄麥克斯韋的電動力學(xué)，他頑固地堅信光是連續(xù)的波動，不是一顆一顆的粒子。普朗克如此駁斥愛因斯坦：“君之光量子一說，使物理學(xué)理論倒退了非數(shù)十年，而是數(shù)百年矣！惠更斯早已提出光為連續(xù)波動而非牛頓所言之微粒也！”愛因斯坦的經(jīng)歷，也許能給我們一點啟迪：何謂天賦？需要謹慎定義之。表面看起來不言不語、發(fā)育遲緩的“笨”孩子，沒準兒是個隱藏的天才哦！可謂“大音稀聲，大象無形”也。況且，人生一世成功與否，在于“六分努力，三分天賦，一分還靠貴人來相助?！?/section>機遇加天賦，貴人來相助
幫助愛因斯坦的貴人中，除了他的那位幫他找工作的數(shù)學(xué)家朋友格羅斯曼外，普朗克也算一個。格羅斯曼后來將黎曼幾何介紹給愛因斯坦，為他建立廣義相對論起了關(guān)鍵的作用；普朗克則是少數(shù)首先發(fā)現(xiàn)狹義相對論重要性的人之一。
有一個叫歐內(nèi)斯特·索爾維的比利時企業(yè)家，欲在布魯塞爾創(chuàng)辦一個學(xué)會。1911年秋天，普朗克和能斯特等鼓動他通過邀請舉辦了第一屆國際物理學(xué)會議，即第一次索爾維會議。主席為德高望重的荷蘭物理學(xué)家洛倫茲。主題則定為“輻射與量子”，專論剛剛登臺的量子力學(xué)之方法與理論。
坐者（從左至右）：沃爾特·能斯特、馬塞爾·布里淵、歐內(nèi)斯特·索爾維、亨德里克·洛倫茲、埃米爾·沃伯格、讓·佩蘭、威廉·維恩、瑪麗·居里、亨利·龐加萊。
站者（從左至右）：羅伯特·古德施密特、馬克斯·普朗克、海因里?！敱舅埂⒅Z·索末菲、弗雷德里克·林德曼、莫里斯·德布羅意、馬丁·努森、弗里德里希·哈澤內(nèi)爾、豪斯特萊、愛德華·赫爾岑、詹姆斯·金斯、歐內(nèi)斯特·盧瑟福、?？恕た┝帧ぐ簝?nèi)斯、阿爾伯特·愛因斯坦、保羅·朗之萬。
這也算是量子物理之第一次武林大會，雖不似后來16年后（1927年）的第五次索爾維會議的陣容那么壯觀強大，卻也有經(jīng)典物理派的眾多高手云集，且是討論量子問題的開天辟地第一回，其意義不可小覷。兩位量子創(chuàng)建者：偏保守的普朗克和當(dāng)時代表革命派的愛因斯坦，分別站立于后排左右兩邊上第二的位置，普朗克深邃的目光沉穩(wěn)而固執(zhí)，愛因斯坦的身子則隨意地微微前傾，好像是正在注意著坐在前排中間的居里夫人和龐加萊：他們在討論什么呢？不應(yīng)該是量子吧，是相對論？還是質(zhì)能關(guān)系？會議中與普朗克的討論，使愛因斯坦十分滿意。在光量子等問題上，愛因斯坦終于基本上說服了普朗克。愛因斯坦也指出低溫下比熱的不正常表現(xiàn)，是又一個無法用經(jīng)典理論解釋的現(xiàn)象。經(jīng)典理論的確需要新的、革命的觀念！也可能是因為，保守的普朗克有了這位年輕人的支持，對自己開創(chuàng)的理論有了更多的信心，加之普朗克多年反對“量子化”卻又失敗了的努力，使他在潛意識中不得不承認：他發(fā)現(xiàn)的這個常數(shù)h，其值雖小，內(nèi)力卻深厚無比。這個小怪物在微觀世界中是真實存在的，不可能將它設(shè)成0而得到與實驗事實符合的結(jié)果！因此，兩位量子先驅(qū)從此相談甚歡，結(jié)下了深厚的友誼。兩人對音樂的共同愛好也加深他們之間的友情。此后，他們便經(jīng)常召集其他幾位科學(xué)、物理、及音樂之同好，一起聚聚在普朗克家里。在思考物理理論問題之余，一個彈鋼琴，一個拉小提琴，也有人哼歌，來場歡樂的音樂會，豈非學(xué)術(shù)界人士生活中的一大美事也？后來，普朗克成為柏林大學(xué)的校長，1913年，愛因斯坦應(yīng)普朗克教授之邀，赴德國柏林擔(dān)任新成立的威廉皇帝物理研究所所長和柏林大學(xué)教授，同年當(dāng)選為普魯士科學(xué)院院士。從此，愛因斯坦有了一個穩(wěn)定的發(fā)揮才能的平臺。預(yù)言激光，貢獻不凡
如今人們提到愛因斯坦對量子理論的正面工作，大多只記得他解釋了光電效應(yīng)。然而實際上，愛因斯坦當(dāng)年對量子力學(xué)所作的貢獻，遠不止光電效應(yīng)一項！他比普朗克更為深刻、更為早得多地認識到量子化的重要性！
1906年，用光量子假說解決了固體比熱理論，指出普朗克量子假說的真實物理含義；
1906年，指出普朗克黑體計算中的邏輯矛盾：既用能量量子化，又使用連續(xù)經(jīng)典電磁場方程；
1909年，提出光的波粒二象性思想；
1916年，將普朗克輻射公式重新進行純量子推導(dǎo)，只利用光量子假設(shè)和玻爾的定態(tài)躍遷假設(shè)；
1916年，提出受激輻射理論，預(yù)言激光；
1924年，玻色-愛因斯坦統(tǒng)計；
1925年，支持德布羅意物質(zhì)波思想，促使薛定諤建立波動力學(xué)方程
......
1917年的愛因斯坦和他提出的受激輻射示意圖
然后就是后來站在量子論的對立面與玻爾辯論，提出EPR佯謬等等。從反面及統(tǒng)一場論的角度推動量子理論的發(fā)展和完善。我們回望量子論的歷史，就像遠航的水手回望當(dāng)年給他（或他的祖先）指點航道的一座座燈塔。大多數(shù)燈塔上只有一盞燈，燈光忽明忽暗，有明有暗，我們看見：普朗克是第一盞，愛因斯坦第二盞……唯有玻爾為主燈的那個燈塔上，聚集了好多盞燈！
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