长达30年的“爱玻之争”，围观群众就有17位诺奖得主
1885 年，尼尔斯·玻尔（Niels Bohr）生于丹麦的哥本哈根，父亲是哥本哈根大学的生理学教授，母亲出身于一个富有的犹太人家庭，玻尔还有一个弟弟（后来成为了剑桥大学的数学教授）。
从童年时代开始，玻尔就是一个优等生，做事专心，成绩一直名列前茅，特别是数学和物理。同时，玻尔爱好足球、乒乓球、帆船和滑雪等。他和弟弟从少年时代就成了著名足球运动员，后来还打进了国家队，两兄弟（一个主力门将，一个主力前锋）称霸丹麦足坛。
1908 年，玻尔兄弟作为丹麦国家代表队去参加了伦敦奥运会，遗憾的是，玻尔只能作为后补，没有上场。而弟弟作为主力前锋，为丹麦夺得了足球银牌。至于玻尔为什么被列为后补，估计是因为他之前参加的一场战特维达队的比赛中不够专心，德国人外围远射时，玻尔却倚在门柱边思考数学题，赛后人们发现，这个门柱被写满了各种公式。
1903 年，玻尔中学毕业，以优异的成绩考入哥本哈根大学数学和自然科学系，专攻物理。后来，丹麦皇家科学院举办了一次优秀论文竞赛，玻尔以有关水的表面张力的论文获得金奖以及一笔助学金，也正是有了这笔奖学金，玻尔后来才有机会去到剑桥大学的卡文迪许实验室深造。
1911 年，玻尔获得哥本哈根大学哲学博士学位，随后去到英国剑桥，跟着当时最有权威的物理学家汤姆逊学习。玻尔与汤姆逊的第一次见面就直言不讳，指出了汤姆逊的一篇论文的错误之处。汤姆逊表示有点介意玻尔如此年少轻狂，玻尔也觉得他跟汤姆逊谈不来，便转而去到了曼彻斯特大学的卢瑟福实验室。玻尔仅仅在卢瑟福实验室工作了4个多月，但是收获却是巨大的，不仅结识了一大群青年才俊（盖革、马考瓦、马斯登、埃万斯、拉歇尔、法扬斯、莫寒莱、查兑克、达尔文等），还了解到当时实验室研究的最前沿的问题。
1912 年 9 月，玻尔回到哥本哈根大学担任编外副教授，开始了他的教学生涯。玻尔的教学风格深受卢瑟福的影响，无论是多难理解的问题，他都会十分有耐心地给学生讲清楚。与此同时，玻尔开始研究原子辐射问题，并于 1913 年发表了具有划时代意义的长篇论文——《论原子和分子的结构》，提出了量子不连续性，解释了氢原子和类氢原子的结构和性质，构建了原子结构的玻尔模型。这篇论文由卢瑟福推荐在伦敦皇家学会的《哲学杂志》分三部分发表，人称“玻尔三部曲”。
玻尔的声望越来越高，到 1916 年，玻尔成为哥本哈根大学物理学教授，接着在 1917 年，又被评选为丹麦皇家科学院院士。1920 年 9 月，哥本哈根理论物理研究所（即玻尔研究所）终于建成。这个研究所吸引了无数热爱物理的年轻人以及世界知名物理学家前往。海森堡、克拉迈尔斯、狄拉克、泡利、赫韦希、哈尔特列、朗道、派耶尔斯等无数位杰出物理学家都曾来到这里进行学术研究。在研究所里，玻尔不会对学生们进行干涉，任由他们发挥。在这样的学术研究氛围下，很多物理学最深奥的问题都得以解决，就这样慢慢形成了“哥本哈根学派”，哥本哈根大学也成为了世界主要科研中心。
1922 年，玻尔因对研究原子的结构和原子的辐射所做得重大贡献而获得诺贝尔物理学奖。说到这，就不得不提到物理界的另一位男神——爱因斯坦，两人相爱相杀，在物理界“争论了大半辈子”。玻尔与爱因斯坦相识于1920 年的柏林。从此以后，他们两个便围绕关于量子力学理论基础的解释问题开始了终身论战，只要一见面，就会唇枪舌剑，辩论不已。而“波爱之争”的主要战场就是在索尔维会议，其中十分重要的三个回合分别是在 1927 年、1930 年以及 1935 年的索尔维会议上。
在 1927 年的第五届索尔维会议上，众星云集，可谓是前无古人后无来者的物理盛会。爱因斯坦举着相对论大旗，头顶光电效应的光环，玻尔高举着他的“氢原子模型”，玻恩口口声声念叨着“概率”，德布罗意骑着他的“波”，康普顿西装上印着“效应”二字，狄拉克夹着一个“算符”，薛定谔挎着他的“方程”，身后还藏了一只不死不活的“猫”，布拉格手提“晶体结构”模型，海森堡和他的同窗好友泡利形影不离，两人分别握着“不确定原理”和“不相容原理”，埃伦费斯特也紧握他的“浸渐原理”大招牌，还有居里夫人“镭和钋”、洛伦兹的“变换”、普朗克的“常数”、朗之万的“原子论”、威耳逊的“云雾室”等。
这次会议分成两派，一派是以爱因斯坦为首的理论物理学家（薛定谔、德布罗意等），一派是玻尔掌门的哥本哈根学派（海森堡、泡利等），两边人数、实力旗鼓相当。海森堡提出的不确定原理被认为是物理学的一个基本定律，而在这次索尔维会议上，玻尔基于不确定原理作出了大胆的推论：粒子运动的轨迹是不确定的。海森堡的不确定原理玻尔认为在原子世界测量会影响到被测物体。“关键一点在于我们无法分清所看到的到底是原子本身的行为，还是原子与测量仪器之间的作用，在观察存在的伟大舞台上，我们既是观众，又是演员。”玻尔的这个推论就像一个重磅炸弹，完全颠覆了传统物理关于“实在”的认识，立即在物理界引起了轩然大波。然而，爱因斯坦完全不认同海森堡的不确定原理，他认为一个完备的物理理论应该具有确定性、实在性和局域性。于是，对于玻尔的推论，爱因斯坦麻马上举了一个 α 射线粒子的例子来反击：“很抱歉，我没有深入研究过量子力学，不过，我还是愿意谈谈一般性的看法。”不过，很快，玻尔就会想出了另一个例子来证明爱因斯坦所举的例子与他的推论并不矛盾。
在 1930 年的第六届索尔维会议上，爱因斯坦提出了著名的思想实验——光子盒。在这个实验里，时间和能量可以做到同时准确测量，因此，不确定原理是不成立的。玻尔也不甘落后，在第二天就通过爱因斯坦自己的相对论证明了这一个思想实验是有缺陷的。这时，尽管爱因斯坦被玻尔震惊到，但还是“嘴硬”，他说：“量子论也许是自洽的，但却至少是不完备的！”
不过，用爱因斯坦的广义相对论回击了光子盒实验的玻尔，心里也是不踏实的，因为他自知这是自己投机取巧所得到的推论，其中还有很多严格的概念需要澄清。玻尔因此一直耿耿于怀，直到 1962 年去世，人们发现玻尔实验室的黑板上还留着爱因斯坦光子盒的图。
玻尔与爱因斯坦的长期论战并不妨碍他们建立深厚的友谊，他们会互相关心，互相尊重。玻尔曾为爱因斯坦迟迟不得诺贝尔奖而担忧，生怕自己在爱因斯坦之前获奖。因此，在 1922 年得知将 1921 年的诺贝尔物理学补颁给爱因斯坦，而自己获得 1922 年度的诺贝尔奖时，非常激动，便写信给爱因斯坦，谦虚地说：“我之所以能够取得这些成绩，是由于您做出的奠基性工作。”爱因斯坦收到玻尔的信之后，也非常开心，当即回了信：“我在日本启程之前不久收到了您热情的来信。我可以毫不夸张地说，它像诺贝尔奖一样，使我感到快乐。您担心在我之前获得这项奖金。您的这种担心我觉得特别可爱——它显示了玻尔的本色。”
对于这场发生在 20 世纪最伟大的两位物理学家身上的争论，众多物理学家都给予了高度的评价。而当事人玻尔认为这场争论是自己“许多新思想产生的源泉”。爱因斯坦也对玻尔给予了极高的评价：“作为一位科学思想家，玻尔所以有这么惊人的吸引力，在于他具有大胆和谨慎这两种品质的难得融合；很少有谁对隐秘的事物具有这一种直觉的理解能力，同时又兼有这样强有力的批判能力。他不但具有关于细节的全部知识，而且还始终坚定地注视着基本原理。他无疑是我们时代科学领域中最伟大的发现者之一。”
作者：超模君
图源：网络