中外科学家发明家丛书:薛定谔-第4章
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处理量子问题的形式优美巧妙，方法简洁有效，优于计算方法困难复杂的矩
阵力学；时至今日，在量子力学、场论等教科书和实际运用中，使用的还是
薛定谔的方法。同时，对许多经典物理学家来说，薛定谔似乎“允诺了一个
长期受挫折而又不可压抑的愿望的实现”。波动力学的建立和巨大成功，最
终确立了为全体物理学家所接受的量子力学理论体系，奠定了理论的发展完
善及具体应用的基础，也把其创始人光辉的名字，永远铭刻在了人类文明发
展史的里程碑上。
五、死猫还是活猫
波动力学的建立，一扫量子探索中的困惑和阴霾，这一学说的成功，也
开辟了薛定谔研究生涯中的新时代，他没有辜负老父亲的含辛茹苦和愿望，
也无愧于恩师们的谆谆教诲和培养。他用自己不间断的努力，作出了彪炳千
古的业绩，也为自己无休止的追求，赢得了更广阔的发展空间。他在自己的
理论探索道路上踏踏实实走下去，波动力学也就成为他进一步工作的起点。
波动力学的建立，使薛定谔成为世界闻名的物理学家，而他在柏林所作
的学术报告，也给普朗克、爱因斯坦等留下了很好的印象。他对各种知识运
用自如的理论功底，处理技术问题得心应手的数学素养，特别是追求在时空
中清晰直观地描述物理对象的经典实在论倾向，都令普朗克和爱因斯坦大为
赞赏。
普朗克是当时德国科学界的中心人物，在国际物理学界享有崇高的声
誉。他不遗余力地致力于发展德国的科学事业，亲自出面邀请杰出的科学家
到柏林工作。早在1913年，他就亲赴苏黎世，劝说当时任教于苏黎世联邦工
业大学的爱因斯坦应聘前往柏林，就任普鲁士科学院院士、柏林大学教授兼
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威廉皇家物理研究所所长的职位，给爱因斯坦提供了既有权讲课和按自己的
选题举行讨论会，又不必参加某些教学活动的工作条件，以使爱因斯坦能自
由从事其硕果累累的创造性理论思维；而14年后，普朗克又再次向一位工作
在苏黎世的成名物理学家——薛定谔发出热诚的邀请。
普朗克自1892年起就开始担任柏林大学理论物理学教授，作为进入20
世纪以来德国首屈一指的理论家，他在这一职位上呆了34年，直到1926年
才以68岁高龄离任。由谁来接任普朗克的职务，主持这一德国最大的柏林大
学物理系，无疑成为一项为物理学家们所瞩目的极高的荣誉，它要求被提名
人作为普朗克的继承者，具有很高的声望、突出的成就和优秀的教学才能。
薛定谔以建立波动力学而红极一时，并深受普朗克的赏识，并且他已有在大
学执教理论物理的多年经验，因此，柏林大学向薛定谔发出了继任普朗克教
席的邀请。
无疑，这一邀请对于年仅40岁的薛定谔来说是个极高的荣誉，极具诱惑
力，同时也是对他的才能和自信心的一种挑战。普朗克是他仰慕已久的前辈
和权威，柏林在当时享有“物理学首都”的声誉，而柏林大学更是群贤毕至，
人才济济，然而，他对苏黎世大学也不无留恋，这里提供了他走向成功的外
部环境，有他熟悉亲切、彼此切磋的科研集体，苏黎世大学也以优厚的条件，
包括兼任联邦工大理论物理教席的双职双薪这种特殊待遇来极力挽留他，因
此薛定谔难作选择。
最终，还是普朗克的话促使薛定谔做出了决断。普朗克表示，如果薛定
谔能成为他的继任者，他将会感到很高兴。这既是莫大的荣耀，更是一种召
唤。1927年，薛定谔举家迁居柏林，就任柏林大学理论物理教授，并于次年
在普朗克的推荐下成为普鲁士科学院院士。在去普朗克家登门拜访时，薛定
谔在普朗克家的来客纪念册上留下了一首诗，诗的最后几行，谈到了普朗克
这一表示对他的感召：
“词藻华丽的信件，
时间长久的言谈，
给我的是粉饰的虚幻。
而在值得倾心相敬的我们之间，
话儿简单，
却宛如指南。
总之一句话：
我将很喜欢。”
薛定谔很快就喜欢上了柏林的学术环境。许多第一流的物理学家聚集在
当时的柏林，每周欢聚在一起的讨论会，给薛定谔留下了深刻的印象，无疑，
在这种集会上展开学术讨论，确实是一件十分愉快的事。在柏林大学，除了
普朗克和爱因斯坦之外，与薛定谔共事的绝大部分是或者将是诺贝尔奖金得
主。他们每周三聚集在位于国会大厦附近的威廉皇家物理研究所，报告和讨
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论物理学的最新进展和疑难，这种高层次的探讨和交流使薛定谔精神上得到
了极大的满足和愉悦。比起在苏黎世和维也纳来，柏林远离了他酷爱前去旅
行和登山的阿尔卑斯山区，更加喧嚣和都市化，但这个缺陷却由于学术环境
的优越而得到加倍的补偿。如果说，在维也纳或苏黎世，薛定谔或许会感到
知音难觅，那么在柏林，他如鱼得水，并感到了逆水行舟不进则退的压力，
周围个个都是科学界顶尖高手，代表了物理学和化学的最新成就，在这里，
物理学正在人们的手中进展。
在柏林的年代里，薛定谔与自己仰慕已久并与自己科学和哲学观点相似
的普朗克和爱因斯坦建立了亲密的友谊。他和妻子经常出席相距不远的普朗
克家中举行的家庭舞会，他也常去波茨坦附近湖畔的爱因斯坦的山坡别墅，
两人一起在湖面上泛舟畅游，讨论物理学问题，交换彼此对量子力学解释问
题的看法。同时在薛定谔住处也经常举行“维也纳小灌肠晚会”，很快成为
科学家们聚会和交往的中心。薛定谔把在柏林大学的时代看作他一生中最幸
福的时代，在这里，他以极大的热忱投入了教学工作，和同事们一起，使柏
林大学物理系的教学水平达到了前所未有的高度。
薛定谔不仅在课堂上循循善诱，也欢迎学生们到他家中探讨学术问题，
显得平易近人，不摆架子。他没有让已取得的成就和名望成为自己继续前进
的羁绊，而是作为新的起步的起点。在教学之余，他致力于完善和推广波动
力学的成果，并努力在研究中把相对论和量子力学这20世纪物理学的两大支
柱理论统一起来。占据他这一时期的研究精力的另一中心，就是量子力学的
诠释问题。
作为量子力学的奠基人之一，他不满于现有的量子力学的诠释，与爱因
斯坦一道，在关于量子理论与经典物理学的解释这一学术论战中充分发挥他
的理论观点。为了说明情况，可能构造一个几乎是讽刺的例子，薛定谔提出
了“猫悖论”。假设一只猫被关在了包括下述“痛苦装置”的盒子，猫自己
不能操纵这个装置。一个带有很少放射性物质的盖革计数器放在盒子里，这
样一小时中或许有一个原子衰变，则计数器反应并通过一个继电器扳动一个
小锤，打碎氰化物小瓶。人们让这个系统放上一小时后，猫可能还是活着的，
如果这中间没有原子衰变，而第一个原子衰变将把猫毒死。这个实验的目的
是通过一个理想实验把微观状态（原子衰变）同宏观状态（猫的死活）联系
起来，从而得出猫的死活这样的宏观状态也不确定、有待于我们的观察的结
论。而这样的结论显然相悖于我们的日常生活经验和实在观念，因而说明量
子力学对实在的描述不完备。爱因斯坦对这一悖论非常赞赏，在1939年8
月和1950年12月两次给薛定谔的信中，都称之为揭示了量子力学描述实在
的不完备性的最巧妙的办法，并提出应当进一步发展完备的描述。
薛定谔提出的猫悖论，又一次表明了他对量子力学诠释问题的关注，也
又一次证实了他反对正统诠释的执着。他的这种执着使他后来在物理学家中
十分孤立。第二次世界大战中止了关于量子力学诠释问题的论战，但当50
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年代论战再起，薛定谔又发表了“波动力学的意义”、“有没有量子跃迁”、
“基本粒子是什么”、“我们的物质图象”等一系列文章，表现了他作为一
个科学家对信念的彻底性和坚定性。
六、生命是什么
薛定谔是一个典型的书斋里的学者，他只把自己关在学术的象牙塔里，
但是他的人格使他在政治上有基本的准则，即保持人的平等、自由和尊严，
保持探讨科学问题所必需的宽松和民主的环境，这对于人的生存和科学的发
展是不可剥夺的。而1933年希特勒上台后，肆意践踏民主，疯狂发展垄断资
本和军备生产，实行法西斯奴化教育，残酷迫害不愿屈服和顺从他们的知识
分子，尤其是犹太血统的知识分子，整个社会生活包括学校教育开始纳粹化。
在大学校园和科研机构里，犹太血统的科学家纷纷被勒令停止授课、工作，
遭到解雇。爱因斯坦首当其冲成为迫害的目标，他主动辞去各种职务以示抗
议纳粹暴行，并被普鲁士科学院开除。一大批著名科学家因不属于“纯雅利
安人”而被剥夺继续学术研究的权利。
面对这种赤裸裸的种族歧视、奴化教育和法西斯暴行，薛定谔无法容忍。
虽然，他的雅利安人血统和作为普朗克继承人的地位使他并未遭到打击，并
没人逼他放弃职位，更不必离开德国，但他自愿这样做了。他不愿效忠这样
的政府，不能容忍在野蛮的法西斯制度下工作。他以他所能选择的方式来反
对纳粹对他的同事的迫害和对人类良知的亵渎，否则在他看来就等于与纳粹
同流合污。
薛定谔在柏林的美好年代结束了，1933年11月初，他借口休假离开了
德国，来到牛津大学。在牛津，他接到了一个令人振奋的好消息，“因为发
现原子结构的新的富有成效的形式”，他与另一名科学家狄检克一道被授予
1933年诺贝尔物理学奖。他终于摘取了这项世人仰慕的最高科学大奖，他的
工作赢得了国际科学界的普遍承认和尊敬。消息传来，不仅薛定谔本人非常
高兴，奥地利国内舆论也欢欣鼓舞，纷纷报道，这是奥地利的荣誉，薛定谔
为自己的祖国第二次赢得了诺贝尔物理学奖。
同年12月12日，在斯得哥尔摩的领奖仪式上，薛定谔发表了题为“波
动力学的基本思想”的获奖演讲，在简略地介绍了自己的传略后，他从光学
思想史入手，分析和论证了其理论的实质，他的演讲再次显示出他对思想史
的熟识喜爱和他的通俗生动的文学风格，使听众大为折服。
1936年，薛定谔收到奥地利格拉茨大学邀请，思乡之情使他回到祖国。
但两年后，德国吞并奥地利，薛定谔立即遇到了麻烦，纳粹党徒并没有忘记
他从德国的不辞而别，1938年9月，薛定谔被纳粹从格拉茨的教职上解雇，
为了逃生，他再次出走，溜过边境，转道意大利，开始了逃亡生活。他在学
术界的朋友们十分关心他的处境，纷纷向他伸出援助之手。其中原都柏林大
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学数学教授、当时的爱尔兰总理瓦勒拉多次邀薛定谔赴爱尔兰就职；1939年
9月1日，法西斯德国闪击波兰，第二次世界大战爆发，薛定谔更加陷入困
境，瓦勒拉通过外交途径为薛定谔准备了一张安全通行证，使薛定谔于10
月安全到达爱尔兰的首都都柏林，开始了在那儿长达17年的侨居生活，并开
始了他生命旅途中最后一段富有创造性的征程。
战争打破了人们和平安宁的生活，除了效力于军事与战争的研究工作之
外，其他科学研究工作在大部分国家都陷于停顿，科学家不是上了前线，就
是缺乏基本的工作环境和条件，国际上的交流合作更成了天方夜谭。比起大
部分同行来，薛定谔是幸运的，爱尔兰在政治上保持中立，没有卷入战争漩
涡，这使得薛定谔寻得一块远离战祸的绿地，继续在相对安稳的环境中从事
他矢志献身的事业。1941年，都柏林高等研究院正式开学，薛定谔担任理论
物理部主任。高等研究院内学术空气生动活跃，讲习班云集了来自各国的物
理学家，成为战时条件下探讨各种物理问题的颇负盛名的非正式会议。安定
的环境，优越的条件，使得避开战乱的薛定谔的创造性被激发出来。这一时
期，他致力于推广爱因斯坦的引力理论为统一场论，致力于时空结构和宇宙
学研究。早在1940年，他就试图发明可综合引力、电磁和核三种相互作用的
一种统一场论。他力图把波动力学应用于宇宙学中，这些方面的研究，集中
反映在《时空结构》和《膨胀着的宇宙》两本书中。同时他继续保持对量子
力学和统计力学的兴趣，1946年完成的《统计热力学》，就是长期以来研究
的成果。
也正是在这一时期，薛定谔的目光更加开阔和深刻，他不再仅局限于纯
粹物理学问题的研究，而是进而对物理学的基础、它与其他自然学科的关系、
它的历史发展及其对认识论的影响等问题展开探索，作出了可贵的贡献，特
别是他为致力于科学的统一而写成的《生命是什么——活细胞的物理学观》
一书，在当时产生了极大的影响。
科学的统一是薛定谔毕生的信念和追求。他是理性主义者，坚信自然界
是可以理解的，追求对自然界和谐统一的理解，从而导致了对科学统一的信
念。薛定谔并非生物学专家，但他作为一个物理学家，用深邃的眼光对生命
物质和遗传机制等问题发表的精湛见解，开拓了一种新的研究途径。薛定谔
认为，他写作《生命是什么》的唯一动机，是揭示生命物质在服从迄今为止
已确立的“物理学定律”的同时，可能涉及迄今还不了解的“物理学的其他
定律”。《生命是什么》这本书的重大意义，并不止于倡导从分子水平探索
遗传机制和生命本质，并且引入了“遗传密码”、“信息”、“负熵”等概
念来说明一系列生命现象。它的深远意义还在于提出了下面这个重大问题：
在一个生命有机体的空间范围内，在空间和时间中发生着的事件，如何用物
理学和化学来解释？同时薛定谔对这一问题的初步解释和有益的尝试也正是
他对生物学的主要贡献。由于薛定谔本人的声望，他提出问题的鲜明性和时
机，使他的倡导和尝试给物理学与生物学的结合以极大的推动，薛定谔成为
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探索二者统一的先驱，同时促成了分子生物学的诞生。《生命是什么》一书，
也就成为给予生物学界以革命的一个契机。
薛定�
