爱因斯坦与玻尔大战近半个世纪散文
文章摘要：在20世纪物理学的发展中，爱因斯坦和玻尔是举足轻重的科学巨匠，他们都创造了现代物理学的辉煌，然而他们对现代物理学中基本问题却有着自己独特而深刻的见解，由此引起了长期的争论。
在20世纪物理学的发展中，爱因斯坦和玻尔是举足轻重的科学巨匠，他们都创造了现代物理学的辉煌，然而他们对现代物理学中基本问题却有着自己独特而深刻的见解，由此引起了长期的争论。
两位科学巨匠争论的问题，主要不在于量子理论本身的内容与形式，而在于量子理论的解释方面，即关于作为量子理论基本特征的不连续性与统计性说明方面。因此，争论主要发生在1927年哥本哈根学派系统地提出量子力学解释以后，但随着量子理论不断成熟，两位科学巨匠思想上差别也不断明显。下面我们将按照争论的不同阶段和特点，讲一讲有关的故事。
玻尔
第一阶段（1927年以前），量子力学逐步建立，量子力学的哥本哈根解释还没有提出，但对于量子理论中出现的、引人注目的不连续性与因果性问题，即涉及到是坚持还是放弃经典物理学的信条，爱因斯坦与玻尔的态度却有很大的不同，因而开始个别地、直接或间接地进行了争论。
爱因斯坦虽然提出了光的波粒二象性，但从根本上他不准备放弃连续性和严格因果性，因为这些正是相对论的基本特征。他还坚持相信对于原子过程能够给出连续的机制和直接的原因，而这种原因一旦被得到、被重复，现象即会无一例外地以决定论方式精确地出现。而玻尔则认为，这一理想并不总被满足，由于观察操作引起的扰动不能任意小，我们只能谈论一种“单元事件体”。例如电子从激发态到基态的某一次跃迁，比这更细微的过程我们便无法认识到。因此，对于经典物理学的连续性和严格因果性必须放弃。
爱因斯坦
第二阶段（1927～1930年），在玻尔提出对应原理和哥本哈根学派提出波函数的几率解释的基础上，1927年海森伯提出“测不准关系”。同年9月，玻尔在意大利科摩市召开的纪念伏特逝世100周年的国际物理会议上发表了题为《量子公设和原子理论的最近发展》的讲演，提出著名的“互补原理”，进一步引起了学术界的巨大震动。
互补原理认为“微粒和波的概念是互相补充的，同时又是互相矛盾的，它们是运动过程中互补图像。”玻尔特别指出，观察微观现象的特殊性，由于微观客体中最小作用量子h要起重要作用，因此微观客体和测量仪器之间的相互作用是不能忽略的。这种相互作用在原则上是不可控制的，是量子现象不可分割的组成部分。这种不可控制的相互作用的数学表示就是测不准关系。
一个月以后，在布鲁塞尔举行了第五届索尔维物理学会议，科摩会议的大部分参加者出席了这次会议，此外参加者中引人注目地增加了爱因斯坦、埃伦费斯特和薛定谔。玻尔在会上又一次阐述了他的互补原理，量子力学的哥本哈根解释为当时许多参加者所接受。但是它也受到来自各方面的批评，特别是爱因斯坦公开的批评。他在会上发言说：“我必须请大家原谅，因为我对量子力学并没有深入的研究。虽然如此，我还是愿意谈一些一般性的看法。”
爱因斯坦认为，波函数不是代表单个电子，而是代表分布在空间中的电子云。因此，量子力学只能给出相对来说是无限多个基元过程的集合的知识，而不能完备地描述某些单个过程。会上进行的争论，在会后的交谈继续进行。
1930年，第六届索尔维物理学会议又在布鲁塞尔举行。会议原定的主题是讨论“物质的磁性”。在这次会议上，爱因斯坦提出了一个“光子箱”的理想实验，试图通过能量和时间可以同时精确测量，由此来驳倒能量与时间的测不准关系。按照爱因斯坦的想法，关于能量和时间的测不准关系似乎是不能成立的了。爱因斯坦的这种争论方式出乎玻尔的意外，以致使他大吃一惊。但是，在经过一个不眠之夜的紧张思考之后，他终于找出了问题的症结所在。他发现爱因斯坦在上述论证中，竟忘记他自己发明的效应。
第三阶段（1930年以后），量子力学理论体系取得了更加完美的形式，但有关量子理论的完备性的争论仍继续进行着。1935年5月，爱因斯坦同两位年轻的美国物理学家波多耳斯基和罗森发表了题为《能认为量子力学对物理实在的描述是完备的吗》的论文，在物理学界、哲学界引起了巨大的反响，玻尔则以同样的题目撰文回答。爱因斯坦等在论文中提出了物理理论体系完备性的判据与著名的以三位作者姓的头一个字母简称的EPR悖论，认真地论证了量子力学对物理实在描述的不完备性。EPR在论文中，首先给物理实在与物理理论的完备性下了定义。如果一个物理理论对物理实在的描述是完备的，那么物理实在的每个要素都必须在其中有它的对应量，即完备性判据。当我们不对体系进行任何干扰，却能确定地预言某个物理量的值时，必定存在着一个物理实在的要素对应于这个物理量，即实在性判据。
玻尔认为，EPR所说“不对体系进行任何干扰”是不确切的。因为在测量过程中虽然没有对子系统施加力学干扰，但由于作用量子的不可分性，微观体系和测量仪器构成了一个不可分割的整体。测量安排是确定一个物理量的必要条件，而对微观体系未来行为所预示的可能类型正是由这些条件所决定的。这样，玻尔提出的量子现象的整体性特征，引起了人们对EPR所默认的定域实在论的怀疑，意味着把世界看做在空间上分离的、独立存在的各部分组成的看法不一定普遍成立，从而促使量子力学的完备性问题得到了系统的研究。
1955年4月18日爱因斯坦逝世以后，玻尔心里也没有忘记和爱因斯坦的论战。据记载，玻尔在逝世前一天的傍晚，在他的工作室的黑板上所画的最后一个图，便是爱因斯坦的光子箱的草图。对于这场持续了近40年的争论，特别是EPR悖论的争论，从基本观点来说，谁也没有说服谁。
项中微子探测工程——冰立方的一部分内容。
十、类星体
类星体释放比数百个星系加起来还要多的能量。普遍的看法是，它们是遥远星系中心怪异的黑洞。类星体是迄今为止人类所观测到的最遥远的天体，距离地球至少100亿光年。类星体是一种在极其遥远距离外观测到的高光度和和强射电的天体。类星体比星系小很多，但是释放的能量却是星系的千倍以上，类星体的超常亮度使其光能在100亿光年以外的距离处被观测到。据推测，在100亿年前，类星体比现在数量更多，光度更大。
宇宙中的十大怪现象(上)
文章摘要：太空有许多奇怪的现象，人类至今都没有能够将有些现象研究清楚，宇宙是一个及其庞大的体系，远远超过我们地球上的一切。下面就是几种现象被科学家们所关注的太空怪现象。
太空有许多奇怪的现象，人类至今都没有能够将有些现象研究清楚，宇宙是一个及其庞大的`体系，远远超过我们地球上的一切。下面就是几种现象被科学家们所关注的太空怪现象。
一、反物质
组成普通物质的粒子其实是有另一面的。就好比，一个带负电荷的电子，其对应的反物质是一个带正电荷的正电子。物质和反物质碰到一起的时候会湮没，他们的质量会遵循爱因斯坦的定律E=mc2转换为纯粹的能量。这是许多科学家现在正在研究的项目。对于这一项目的研究，会对以后的太空船设计有所启示。
反物质
二、真空能量
对于量子物理的研究，我们知道虽然从表面看来，空旷的太空象一个什么也没有的泡泡，但是这恰恰相反。在真空中到处都是亚原子粒子，这些粒子经常被生成然后又泯灭掉。从相对论相角度出发，可知转瞬即逝粒子在每立方厘米的空间中都贡献着特定的能量，产生反引力把空间推开。但是到目前为止，还无法知道是什么原因造成宇宙的加速膨胀。
三、微型黑洞
膜内宇宙理论得出的结论是，太阳系中分布着上千个微型黑洞，每一个黑洞的大小和原子核相仿。和那些大型的黑洞不同，这些微型黑洞是宇宙大爆炸时留下的，因为与第五维的密切关系不同程度的影响着时空。这一理论到目前为止还没有实质性的成果，需要长久的研究证明其真实性。
微型黑洞
四、宇宙微波背景
宇宙微波背景也叫CMB，其实，这种放射物质是在大爆炸时形的产物，最初发现的这种放射物，好像是太空每个地方发出的无线噪音。宇宙微波背景被认为是大爆炸存在的最佳证据。通过微波各向异性探测器的最新精确测量结果显示，宇宙微波背景辐射的温度是-270摄氏度。
五、暗物质
暗物质现在来说是一个比较熟悉的名词了，科学家认为暗物质占据宇宙的大部分空间，但是它既看不到，也无法利用当前的技术直接发现它。暗物质成分的候选范围从轻质中微子到看不见的黑洞。有一部分科学家怀疑暗物质是否真实存在，也提出了很多的理论。
