意大利北部的科莫市（Como）是一个美丽的小城，北临风景胜地科莫湖，与米兰相去不远。它市中心那几座著名的教堂洋溢着哥特式风格以及文艺复兴时代的气息，折射出这个古城自罗马时代以来那悠远的历史和丰富的文化沉淀。自中世纪以来，这里曾走出过许许多多伟大的建筑师，统称为“科莫地方大师”（Maestri Comacini），而新时代的天才特拉尼（Giuseppe Terragni）也即将在这个地方留下他那些名垂青史的建筑作品。除了艺术家之外，在科莫的地方志中我们还可以轻易地找到许多政治家、哲学家和历史学家的名字，甚至还包括一位教皇（英诺森十一世），可谓是人杰地灵了。

不过，科莫市最著名的人物，当然还是1745年出生于此的大科学家，亚里山德罗•伏打（Alessandro Volta）。他在电学方面的成就如此伟大，以致人们用他的名字来作为电压的单位：伏特（volt）。伏打于1827年9月去世，被他的家乡视为永远的光荣和骄傲。他出世的地方被命名为伏打广场，他的雕像自1839年起耸立于此。他的名字被用来命名教堂和科莫湖畔的灯塔，在每个夜晚照耀这个城镇，全世界都感受到他的万丈光辉。

斗转星移，眨眼间已是1927年，科学巨人已离开我们整整100周年。一向安静宁谧的科莫忽然又热闹起来，新时代的科学大师们又聚集于此，在纪念先人的同时探讨物理学的最新进展。科莫会议邀请了当时几乎所有的最杰出的物理学家，洵为盛会。赴会者包括玻尔、海森堡、普朗克、泡利、波恩、洛伦兹、德布罗意、费米、克莱默、劳厄（Max von Laue）、康普顿、维格纳、索末菲、德拜、冯诺依曼（当然严格说来此人是数学家）……遗憾的是，爱因斯坦和薛定谔都别有要务，未能出席。这两位哥本哈根派主要敌手的缺席使得论战的火花向后推迟了几个月。

同样没能赶到科莫的还有狄拉克和玻色。其中玻色的case（情况）颇为离奇：大会本来是邀请了他的，但是邀请信发给了“加尔各答大学物理系的玻色教授”。显然这封信是寄给著名的S. N. 玻色，也就是创立了玻色-爱因斯坦统计的那个玻色。不过在1927年，玻色早就离开了加尔各答去了达卡大学，但无巧不成书，加尔各答还有一个D. M. 玻色。那时通信还不像现在这样发达，欧洲和印度之间交流极为不便，因此阴差阳错，这个名不见经传的“玻色”就糊里糊涂，莫名其妙地参加了众星云集的科莫会议，也算是饭后的一大谈资吧。

在准备科莫会议讲稿的过程中，互补原理的思想进一步在玻尔脑中成型。他决定在这个会议上把这一大胆的思想披露出来。在准备讲稿的同时，他还给Nature杂志写短文以介绍这个发现，事情太多而时间仓促，最后搞得他手忙脚乱。在出发前的一刹那，他竟然找不到他的护照——这耽误了几个小时的火车。

但是，不管怎么样，玻尔最后还是完成那长达8页的讲稿，并在大会上成功地作了发言。这个演讲名为《量子公设和原子论的最近发展》，在其中玻尔第一次描述了波-粒的二象性，用互补原理详尽地阐明我们对待原子尺度世界的态度。他强调了观测的重要性，声称完全独立和绝对的测量是不存在的。当然互补原理本身在这个时候还没有完全定型，一直要到后来的索尔维会议它才算最终完成，不过这一思想现在已经引起了人们的注意。

波恩赞扬了玻尔“中肯”的观点，同时又强调了量子论的不确定性。他特别举了波函数“坍缩”的例子，来说明这一点。这种“坍缩”显然引起了冯诺依曼的兴趣，他以后会证明关于它的一些有趣的性质。海森堡、费米和克喇默斯等人也都作了评论。

当然我们也要指出的是，许多不属于“哥本哈根派”的人物，对玻尔等人的想法和工作一点都不熟悉，这种互补原理对他们来说令人迷惑不解。许多人都以为这不过是一种文字游戏，是对大家都了解的情况“换一种说法”罢了。正如罗森菲尔德（Léon Rosenfeld）后来在访谈节目中评论的：“这个互补原理只是对各人所清楚的情况的一种说明……科莫会议并没有明确论据，关于概念的定义要到后来才作出。”维格纳（Eugene Wigner）总结道：“……（大家都觉得，玻尔的演讲）没能改变任何人关于量子论的理解方式。”

但科莫会议的历史作用仍然不容低估，互补原理第一次公开亮相，标志着哥本哈根解释迈出了关键的一步。不久出版了玻尔的讲稿，内容已经有所改进，距离这个解释的最终成熟只差最后一步了。在玻尔的魔力号召下，量子的终极幽灵应运而生，徘徊在科莫湖畔的卡尔杜齐学院（玻尔演讲的地方）上空，不断地吟唱着诗人笔下那激越的诗句：

一个美丽可怕的妖魔

挣脱枷锁

……

像狂风卷起

气浪四处流散

啊各族人民，呼啸而过的

是伟大的撒旦[卡尔杜齐学院得名于意大利伟大的诗人，1906年诺贝尔文学奖得主卡尔杜齐（Giosuè Carducci）。这里的诗句来自《撒旦颂》，是诗人的不朽名作，热情歌颂了文明和反叛的力量。译文取自漓江出版社刘儒庭所译的卡尔杜齐《青春诗》（诺贝尔文学奖文库之一）。]

然而，在哥本哈根派聚集力量的同时，他们的反对派也开始为最后的决战做好准备。对于爱因斯坦来说，一个没有严格因果律的物理世界是不可想象的。物理规律应该统治一切，物理学应该简单明确：A导致了B，B导致了C，C导致了D。环环相扣，每一个事件都有来龙去脉，原因结果，而不依赖于什么“随机性”。至于抛弃客观实在，更是不可思议的事情。这些思想从他当年对待玻尔的电子跃迁的看法中，已经初露端倪。1924年他在写给波恩的信中坚称：“我决不愿意被迫放弃严格的因果性，并将对其进行强有力的辩护。我觉得完全不能容忍这样的想法，即认为电子受到辐射的照射，不仅它的跃迁时刻，而且它的跃迁方向，都由它自己的‘自由意志’来选择。”

旧量子论已经让爱因斯坦无法认同，那么更加“疯狂”的新量子论就更使他忍无可忍了。虽然爱因斯坦本人曾经提出了光量子假设，在量子论的发展历程中作出过不可磨灭的贡献，但现在他却完全转向了这个新生理论的对立面。爱因斯坦坚信，量子论的基础大有毛病，从中必能挑出点刺来，迫使人们回到一个严格的，富有因果性的理论中来。玻尔后来回忆说：“爱因斯坦最善于不抛弃连续性和因果性来标示表面上矛盾着的经验，他比别人更不愿意放弃这些概念。”

面对量子精灵的进逼，爱因斯坦也在修炼他的魔杖。他已在心中暗暗立下誓言，定要恢复旧世界的光荣秩序，让黄金时代的古典法律再一次获得应有的尊严。

两大巨头虽未能在科莫会议上碰面，然而低头不见抬头见，命运已经在冥冥中安排了这样的相遇不可避免。仅仅一个多月后，另一个历史性的时刻到来了，第五届索尔维会议在比利时布鲁塞尔召开。这一次，各路冤家对头终于聚首一堂，就量子论的问题作一个大决战。从黄金年代走来的老人，在革命浪潮中成长起来的反叛青年，经典体系的庄严守护者，新时代的冒险家，这次终于都要作一个最终了断。世纪大辩论的序幕即将拉开，像一场熊熊的大火燃烧不已，而量子论也将在这大火中接受最严苛的洗礼，煅烧出更加璀璨的光芒来。

布鲁塞尔见。

饭后闲话：科学史上的神话（一）

阿基米德的浴缸，牛顿的苹果，瓦特的茶壶，爱因斯坦的小板凳……科学史上流传着太多我们耳熟能详的故事。它们带着强烈的传奇色彩，在孩提时代曾那样打动我们的心灵，唤起对于天才们的深深崇敬和对于科学的无限向往。然而时至今日，我们再度回头审视这些传说，却会发现许多时候，它们的象征意义过分浓厚，从而不可避免地掩盖住了历史的本来面目，掺入了太多情感的成分。令人吃惊的是，大家从小所熟悉的那些科学家的故事，若是仔细推敲起来，几乎没有多少是站得住脚的。传奇最终变成了神话（myth），而我们也终究长大。

让我们按照时间顺序，首先从阿基米德（Archimedes）开始。很少人不知道阿基米德量金冠的故事，这个传说并非空穴来风，它首先被记载于公元前1世纪罗马的建筑师维特鲁乌斯（Vitruvius）的著作中。根据记载，叙拉古的国王耶罗二世（Hiero Ⅱ）做了一个金冠要献给神 ，但他怀疑金匠私吞了一部分金子，而以同等质量的银子代替，便命阿基米德想办法在不破坏王冠的情况下测出它是否为纯金。阿基米德冥思苦想，终于在一次洗澡的时候，他发现浴缸里的水随着身体的浸入而不断溢出，于是突然恍然大悟，光着身子跳出浴缸，嘴里还叫着一种多里安方言：Eureka（希腊文的Ｅüρηκα，意为“我找到了”）！这个词从此被作为灵感来临的象征，成为多少人梦寐以求的时刻。

阿基米德的方法是，把金冠扔进一个盛满水的桶中，测得溢出水的体积。然后把同等重量的纯金也扔进满水的桶中，得到溢出水的体积。如果金冠掺银的话，它的体积就要比同等重量的纯金要大，因此排出的水相应地便多。

这听上去当然无懈可击，不过稍作计算的话，很难想像阿基米德真的可以用这种方法来实际地解决问题。希腊时代的王冠其实就是“桂冠”，也就是像奥运会上那种用橄榄枝围一圈戴在头上的那种“花环”。从考古实物来说，目前出土的最大的王冠重714克，直径18.5厘米，为了简便，我们往宽里计算，假设阿基米德的王冠重1千克，直径20厘米好了。因为纯金的比重是19.3 g/cm³ ，所以1千克重的金子实占体积51.8cm³ 。现在假设金匠往王冠里掺了30%的银子，那么银子的比重是10.6 g/cm³ ，该王冠实占体积差不多是64.6cm³ 。

把王冠和纯金放进尽可能窄的桶里（王冠直径20cm，则桶口的面积最小是314cm² ），王冠能造成0.206cm的水位上涨，纯金则是0.165cm。相比之下，落差只有0.041cm，也就是0.4毫米！不要说阿基米德时代，就算在现代的中学里，要测出这样一个差值都是相当困难的！而且，任何其他因素，比如水的表面张力，水中的气泡等都能轻易地造成同等的误差，这造成了该方法实际上的不可行。我们的计算还是宽松的：假如王冠再轻一点，掺的银子再少一点，或桶再大一点的话，差值就更加微小了

实践上的难度暂且不论，罗马建筑师的本意在于颂扬阿基米德的天才成就，然而这个检测方法却是异常拙劣的！更糟糕的是，这里面却没有用到阿基米德本人的伟大发现浮力定律！其实，如果想称颂阿基米德的话，我们有一种最简单的方法：直接用提秤，把王冠和在空气中同等重量的纯金同时放到水中去称量！因为王冠的体积大，受到的浮力相对也大，所以在水中王冠就会显得比金子要轻，提秤的这端会翘起！如果要使两者在水中保持平衡的话，我们需要在空气中重1012.8g的纯金才行，相对来说，12.8g的差距是容易测量的，我们甚至能从中轻易地得到掺银的比例。而最关键的是，这才是阿基米德伟大之处的真正体现：浮力定律！

如果维特鲁乌斯物理好一点，编造得更聪明一点的话，这个神话也许就没那么容易破灭。