致读者

当维尔纳·海森堡开始写自传时，这位最早为研究物质和光的基本行为规律奠定基础的先驱已到了花甲之年。但他所写的并不是个人经历的自传，而是其思想的自传，这些内容几乎完全由复现的交谈构成。海森堡最重要的两篇论文都是他独立完成的：一篇引入了量子力学（研究物质和光的基本行为规律），另一篇则提出了不确定性原理（在任一给定的时刻，某一粒子的位置越确定，其速率和方向就越不确定，反之亦然）。但追根溯源，这两篇论文都源自他与其他量子物理学先驱数月间热烈而细致的讨论。“科学要基于实验，”海森堡写道，“但科学源于交谈。”[1]

这恰与物理学教科书给学生留下的印象大相径庭。在那些书里，物理学看起来就像一尊居于密封盒子里的完美雕塑，各种见解似乎从物理学家那仅与身体有着纤细联系的大脑里一落生就完全成形了。那些像雅典娜一样的理论以及像宙斯一般的理论家，看起来都熠熠生辉、光彩照人——如果光线合适，有时你能透过它们窥见物理世界的神秘和美丽；只是其中几乎找不到一丝人性的气息，也感觉不到尚有等待解决的未解之谜。

但事实上，物理学是由人类推进的无尽探索，并没有神灵或天使将完美成形的理论传授给不具肉身的先知，再由他们立刻写成教科书。简化的教科书难免要舍弃每一个物理学思想本来具有的曲折、奇特而迷人的历程——不仅是其走过的道路，其未来的前景也是如此。理论的普适性和完美是我们追求的目标，但倘若我们好像已经达成了这一点，那显然是在说谎。

交谈对于科学来说必不可少，但交谈本身的即兴特性给记录带来了困难。就算是在今天这样的数字时代，也很少有人记录下两个人在某一天里的全部谈话内容，即便那些交谈日后可能引发对世界的新理解。因此，历史书中也就很少有关于人们交流互动的内容。如此一来，按照海森堡的说法，某些东西无疑是遗失了。

当我第一次仔细阅读20世纪量子物理学家们的回忆录和传记时，我感觉就像在看一场电影，一场人物鲜活、情节曲折的电影。科学的力量在于它能够消除历史的偶然性、直抵纯粹的知识，然而，这样的知识却是经由一个个身处特定时间和地点、各自身怀独特激情的人一点一滴积累而成的。受限于具体情况，科学会沿着某些特定方向发展。而那些鲜活的人物（而非不具肉身的大脑）和曲折的情节（而非直通真理）让我们几乎可以确信，电影里的故事是真实的。

汤姆·沃尔夫在《令人振奋的兴奋剂实验》（The Electric Kool-Aid Acid Test）开头曾写道：“我不仅试图描述这帮‘快乐的搞笑者’做过些什么，还试图重建他们的精神氛围或主观实在。若非如此，我就不可能理解他们的经历。”虽然沃尔夫描述的是一段截然不同的思想史，但我发现，他的观点同样适用于那段量子纠缠时代的科学史和思想史，甚至可能更合适。

这是一本由“交谈”构成的书，展现了物理学家之间频繁的意见交换是如何改变了量子物理学发展方向的，就像日常交谈以或微妙或剧烈的方式改变着我们所身处和体验的世界一样。书中的交谈以某种形式呈现，具体发生的日期在文中指明，而谈话的具体内容我也努力确保有据可查（书后的注释列出了引用来源）。大部分交谈由直接引语或尽量忠实的演绎构成，它们源自这些物理学家们遗留下来的信件、论文和回忆录。当偶尔需要用一些日常用语，比如说“很高兴见到你”或“我同意”来连接、补全对话时，我会尽力使之不违背当事人的原意，尽量符合其性格、信念和经历。翻看一下注释的标记，读者就应该很容易将引语与补充内容区分开来。

下面举一个正文中的例子。这次交谈发生于1923年夏天，在哥本哈根的一辆有轨电车上，当事人包括量子理论的两位创立者——阿尔伯特·爱因斯坦和尼尔斯·玻尔，以及该理论首位伟大的传播者阿诺尔德·索末菲。

“看到你做得这么好，真替你高兴。”爱因斯坦说。

玻尔摇了摇头，微笑着说：“从科学研究的角度看，我的人生一直在极乐与绝望的交织中循环流逝……你们想必都能理解这一点……有时感到精力充沛，有时又自觉疲惫不堪；有时自信满满开始写作论文，有时又犹豫再三不让它们发表。”——说话时，他的表情非常诚恳——“因为对于量子理论这个大谜团，我的想法总是在变化。”

“我理解，”索末菲说，“我非常理解。”

爱因斯坦几乎一直闭着眼在听，这时他点头说道：“这也正是让我止步不前的一道墙。困难重重啊。”——说到这，他睁开了双眼——“相对论不过是我在与量子的艰难斗争中给自己安排的片刻喘息。”

我们知道这次交谈（上述内容只是这次交谈的一小部分）确曾发生，因为玻尔晚年在他儿子和他最亲密的一个同事所做的一次采访中提到过这次交谈。而交谈的内容可以通过查看三人当时从事的研究，以及从他们写给朋友的信件大致推断得出。玻尔在采访中这样描述了1923年的那一天：

索末菲并非书呆子，并非十足的书呆子；而爱因斯坦也不比我更谙世事，因此，他来哥本哈根时，我自然要去火车站接他……

我们搭乘有轨电车从火车站回研究所，并在车上进行了热烈的讨论，不知不觉竟坐过了好几站。我们只好下车往回坐。但这次我们又坐过了站，我现在不记得是坐过了多少站。我们之所以来回搭乘有轨电车，是因为那个时候爱因斯坦确实对这个问题非常感兴趣，虽然我们不知道爱因斯坦的兴趣是否掺杂着怀疑态度。但不管怎么说，我们坐电车来来回回了许多趟，至于别人怎么看我们，那另当别论。[2]

下面这段文字是前述交谈节选中第一个引语的依据，出自1918年8月玻尔写给一位英国同事的一封信：

我想你能理解……从科学研究的角度看，我的人生一直在极乐与绝望的交织中循环流逝：有时感到精力充沛，有时又自觉疲惫不堪；有时自信满满开始写作论文，有时又犹豫再三不让它们发表。这是因为对于量子理论这个大谜团，我的想法总是在变化。[3]

这段写于五年之前的文字怎么能适用于后来的交谈呢？尽管在这期间玻尔肯定发生了一些变化，但他在信中谈到的状况却依旧没有改变：时而兴奋，时而沮丧，并且疲惫不堪（那段时间玻尔一直在筹建哥本哈根的理论物理研究所）；辛苦完成的长篇论文只有部分自信值得发表；最糟糕的是，他一直以来努力试图理解量子理论，但量子理论在1925年海森堡取得突破之前，一直都欠缺坚实的基础。

爱因斯坦的引语则取自他于一年前在一次火车旅途中的谈话。当时，巴黎天文台的一位天文学家与爱因斯坦搭乘同一趟火车从比利时出发前往巴黎，并向爱因斯坦请教了他对于量子问题的意见。爱因斯坦答道：“那是道让人止步不前的墙。困难太大了！对我来说，相对论不过是我在面对它们的考验时给自己安排的片刻喘息。”[4]他的这一看法应该会延续到1923年夏天那次交谈发生时，因为直到次年夏天，一封从印度不期而至的来信才帮助他在那道“量子墙”上破开一道裂缝。

至于补充内容，玻尔是那种会用自己的快乐感染他人的人。因此，当他接爱因斯坦去参观自己新创立的理论物理研究所时，无论他实际上如何疲惫不堪，如何内心感到绝望，他都会努力让自己表面看上去状态不错。而索末菲，他与玻尔一同参与了量子理论的早期开拓，对玻尔口中“这个大谜团”的含义想必也会感同身受。[5]

我相信，这种讲述故事的方式利大于弊，因为我们借此将对量子理论如何通过思想的碰撞而得以发展有一个感性认识。要是有些地方让读者感到“某人不可能那样说”，还请查阅注释。而那些大家可能不熟悉的物理学术语，书中也给出了一个术语表。我希望我的努力能赢得大家的信任，并希望以此向海森堡关于科学实际是如何实现的见解致敬。

路易莎·吉尔德，2007年10月