索爾維會議是20世紀初一位比利時的實業家歐內斯特·索爾維創立的物理、化學領域討論的會議。1911年，第一屆索爾維會議在布魯塞爾召開，以後每3年舉行一屆。1927年，第五屆索爾維會議在比利時布魯塞爾召開，這次會議雙方圍繞“量子力學是否科學”展開論戰。

量子力學，為物理學理論，是研究物質世界微觀粒子運動規律的物理學分支，主要研究原子、分子、凝聚態物質，以及原子核和基本粒子的結構、性質的基礎理論。量子力學現在是一門比較成熟的科學理論，可是在20世紀20年代量子力學還不被人們廣泛認可，甚至連物理學界泰斗愛因斯坦對此都持懷疑態度，由此引發了物理學界“量子力學論戰”。

第五屆索爾維會議參會人員合影

第五屆索爾維會議參會人員都是物理學界的大咖，其中就有17位獲得或後來獲得諾貝爾獎得主，可以說是世界物理學界全明星陣容，他們的大腦是全人類最聰明的大腦，他們之間的論戰稱得上是物理學界的“華山論劍”。

量子力學產生以來，正確性已被大量實驗驗證。然而，量子力學存在一個重大問題沒有解決：量子力學是否是完備的，波函式是否精確描寫了單個體系的狀態。

哥本哈根學派認為：

1.波函式精確地描述了單個體系的狀態。

2.波函式提供統計資料，測不準關係的存在是由於粒子與測量儀器之間的不可控制性。

3.在空間，時間中發生的微觀過程和經典因果律不相容。

愛因斯坦對此並不認同，一個沒有嚴格因果律的物理世界是不可想象的。他認為：量子力學可能出了問題。

一場世紀大辯論在第五屆索爾維會議上展開。

參會人員

第五屆索爾維會議參會人員合影

後排左起：A.皮卡爾德（A.Piccard）E.亨利厄特(E.Henriot）P.埃倫費斯特（P.Ehrenfest）

Ed.赫爾岑（Ed.Herzen） Th.頓德爾（德康德）（Th. de Donder）

E.薛定諤（E.Schrodinger） E.費爾夏費爾德（E.Verschaffelt） W.泡利（W.Pauli）

W.海森堡（W.Heisenberg） R.H.否勒（R.H.Fowler） L.布里淵（L.Brillouin ）

皮卡爾德：發明家和探險家，曾將熱氣球升到一萬多米的高空，也曾透過潛水艇進入3000多米的深海。

亨利厄特：電子顯微鏡研究的先驅，研究了雙折射和分子振動。

埃倫費斯特：愛因斯坦的好友，發明了浸漸原理。

赫爾岑：暢銷書《愛因斯坦的相對論》的作者。

頓德爾：主要成就為de Deer-Weyl場理論。

薛定諤：1933年度諾貝爾物理學獎得主，建立了波動力學，不過最出名的還是“薛定諤的貓”。

費爾夏費爾德：比利時著名物理學家。

泡利：提出了“泡利不相容原理”。

海森堡：1932年諾貝爾物理學獎獲得者，量子力學的主要創始人。

福勒：開拓了統計物理學。

布里淵：量子力學的奠基人之一。

中排左起：P.德拜（P.Debye） M.克努森（M.Knudsen） W.L.布拉格（W.L.Bragg） H.A.克萊默（H.A.Kramers） P.A.M狄拉克（P.A.M.Dirac） A.H.康普頓（A.H.Compton ） L.德布羅意（L. de Broglie） M.波恩（M.Born） N.玻爾（N.Bohr ）

德拜：對偶極矩的理論處理，引進了德拜溫度的概念。

努森：主要研究流體力學、傳熱學。

布拉格：1915年諾貝爾物理學獎得主，改進了X射線分光計。

克萊默：與玻爾合作研究了電磁波如何與物質相互作用。

狄拉克：1933年諾貝爾物理學獎得主，量子力學的奠基者。

康普頓：1927年度諾貝爾物理學獎得主，發現了“康普頓效應”。

德布羅意：法國“革命王子”，1929年諾貝爾物理學獎得主，確立了物質的波粒二象性。

玻恩：1954年諾貝爾物理學獎得主，提出了玻恩近似。

玻爾：1922年諾貝爾物理學獎得主，“哥本哈根學派”的領袖，與愛因斯坦齊名。兩人的世紀大辯論更是被人們津津樂道！

前排左起：I.朗繆爾（I.Langmuir） M.普朗克（M.Planck M.居里夫人（Mme Curie ）

H.A.洛倫茲（H.A.Lorentz ） A.愛因斯坦（A.Einstein） P.朗之萬（P.Langevin）

Ch.E.古伊（Ch.E.Guye） C.T.R.威爾遜（C.T.R.Wilson）

O.W.裡查遜（O.W.Richardson）

朗繆爾：1932年諾貝爾化學獎得主，為人工降雨作出了重要貢獻。

.普朗克：1918年諾貝爾物理學獎 得主，發明量子力學。

居里夫人：兩次獲得諾貝爾獎，發現了鐳。

洛倫茲：1902年與彼德·塞曼共同獲得諾貝爾物理學獎，電動力學裡的洛倫茲力公式以及相對論中的洛倫茲變換都是由他提出的。

愛因斯坦：1921年獲得諾貝爾物理獎，創立了相對論。

郎之萬：提出了朗之萬動力學、原子結合能理論，居里夫婦的學生。

古伊：愛因斯坦的老師，研究光學旋光色散現象。

威爾遜：發明了雲霧室，培養了上百個科學家。

理查森：1928年獲諾貝爾物理學獎，主要研究熱電子發射現象。

第五屆索爾維會議上有三大陣營：

哥本哈根學派

以玻爾為中心的哥本哈根學派，年輕、激情是他們的標籤，因而被稱為反叛的一群。其中有尼爾斯·玻爾、馬克斯·玻恩、海森伯、沃爾夫岡·泡利等人。

尼爾斯·亨利克·戴維·玻爾

尼爾斯·亨利克·戴維·玻爾（丹麥文：Niels Henrik David Bohr，1885年10月7日—1962年11月18日），丹麥物理學家，哥本哈根大學碩士/博士，丹麥皇家科學院院士，曾獲丹麥皇家科學文學院金質獎章，英國曼徹斯特大學和劍橋大學名譽博士學位，1922年獲得諾貝爾物理學獎。玻爾透過引入量子化條件，提出了玻爾模型來解釋氫原子光譜；提出互補原理和哥本哈根詮釋來解釋量子力學，他還是哥本哈根學派的創始人，對二十世紀物理學的發展有深遠的影響。

馬克斯·玻恩（Max Born，1882年12月11日—1970年1月5日），德國猶太裔理論物理學家、量子力學奠基人之一，因對量子力學的基礎性研究尤其是對波函式的統計學詮釋而獲得1954年的諾貝爾物理學獎。馬克斯·玻恩1901年起在佈雷斯勞、海德堡、蘇黎世和哥廷根等各所大學學習，先是法律和倫理學，後是數學、物理和天文學。1907年獲得博士學位。1912年與西爾多·馮·卡門合作發表了《關於空間點陣的振動》的著名論文，從此開始了他以後幾十年創立點陣理論的事業。1921年成為哥廷根大學物理系主任。1936年任愛丁堡大學教授，1937年當選為英國倫敦皇家學會會員。玻恩還是《哥廷根宣言》的簽署人。

沃納·卡爾·海森堡（德文原名：Werner Karl Heisenberg，1901年12月5日—1976年2月1日），德國著名物理學家，量子力學的主要創始人，哥本哈根學派的代表人物，1932年諾貝爾物理學獎獲得者 。量子力學是整個科學史上最重要的成就之一，他的《量子論的物理學基礎》是量子力學領域的一部經典著作。鑑於他的重要影響，在美國學者麥克·哈特所著的《影響人類歷史程序的100名人排行榜》，海森堡名列第43位。

沃爾夫岡·泡利（Wolfgang E.Pauli，1900.4.25-1958.12.15），1900年4月25日生於奧地利維也納，畢業於慕尼黑大學，1958年12月15日，在蘇黎世逝世，享年58歲。美籍奧地利科學家、物理學家。沃爾夫岡·泡利是迎著20世紀的曙光來到世界的，父親、教父堅深的物理學背景使其從小在物理學的潤“物”細無聲中成長。泡利是上世紀主要的理論物理學家之一。不相容原理、核子自旋的假設、中微子的假設，以及粒子自旋和統計之間關係的闡述，都是他對物理學的發展作出的卓越的貢獻。

哥本哈根反對派

儘管哥本哈根學派所提出的量子力學有無窮的魅力，但愛因斯坦、薛定諤、德布羅意等人還是對此提出了質疑，這些質疑同樣促進了量子力學的發展。

阿爾伯特·愛因斯坦

阿爾伯特·愛因斯坦（德語/英語：Albert Einstein；1879年3月14日—1955年4月18日），出生於德國巴登－符騰堡州烏爾姆市，現代物理學家。

愛因斯坦出生於德國烏爾姆市的一個猶太人家庭（父母均為猶太人）。1900年畢業於瑞士蘇黎世聯邦理工學院，入瑞士國籍 。1905年，愛因斯坦獲蘇黎世大學物理學博士學位，並提出光子假設、成功解釋了光電效應（因此獲得1921年諾貝爾物理學獎） ；同年創立狹義相對論，1915年創立廣義相對論，1933年移居美國、在普林斯頓高等研究院任職，1940年加入美國國籍同時保留瑞士國籍 。1955年4月18日，愛因斯坦於美國新澤西州普林斯頓逝世，享年76歲 。1999年12月，愛因斯坦被美國《時代週刊》評選為20世紀的“世紀偉人（Person of the Century）”。

愛因斯坦的理論為核能的開發奠定了理論基礎，為幫助對抗納粹，他曾在利奧·西拉德等人的協助下曾致信美國總統富蘭克林·羅斯福、直接促成了曼哈頓計劃的啟動，而二戰後他積極倡導和平、反對使用核武器，並簽署了《羅素—愛因斯坦宣言》 。愛因斯坦開創了現代科學技術新紀元，被公認為是繼伽利略、牛頓之後最偉大的物理學家，也是批判學派科學哲學思想之集大成者和發揚光大者。

埃爾溫·薛定諤（Erwin Schrödinger，1887年8月12日—1961年1月4日），奧地利物理學家，量子力學奠基人之一，發展了分子生物學。維也納大學哲學博士。蘇黎世大學、柏林大學和格拉茨大學教授。在都柏林高階研究所理論物理學研究組中工作17年。因發展了原子理論，和狄拉克（Paul Dirac）共同獲得1933年諾貝爾物理學獎。又於1937年榮獲馬克斯·普朗克獎章。

物理學方面，在德布羅意物質波理論的基礎上，建立了波動力學。由他所建立的薛定諤方程是量子力學中描述微觀粒子運動狀態的基本定律，它在量子力學中的地位大致相似於牛頓運動定律在經典力學中的地位。提出薛定諤貓思想實驗，試圖證明量子力學在宏觀條件下的不完備性。亦研究有關熱學的統計理論問題。在哲學上，確信主體與客體是不可分割的。主要著作有《波動力學四講》《統計熱力學》《生命是什麼？——活細胞的物理面貌》等。

路易斯·維克多·德布羅意（Louls－Victor de Broglie 1892－1987），法國著名理論物理學家，物質波理論的創立者。德布羅意主要從事理論物理、尤其是關於量子問題的研究，他在該領域取得的重大研究成果為現代物理的發展做出了傑出的貢獻。1924年11月，德布羅意在博士論文中闡述了著名的物質波理論，並指出電子的波動性。這一理論為建立波動力學奠定了堅實基礎。由於這一劃時代的研究成果，使他獲得1929年的諾貝爾物理學獎，同時也使他成為第一個以學位論文獲得諾貝爾獎金的學者。

實驗派

除了以玻爾和愛因斯坦為軸心人物的兩大陣營外，還有另一派，那是隻關心實驗結果的實驗派，包括布拉格和康普敦。

威廉·勞倫斯·布拉格（William Lawrence Bragg，1890年—1971年），英國物理學家。威廉·勞倫斯·布拉格和他的父親威廉·亨利·布拉格透過對X射線譜的研究，提出晶體衍射理論，建立了布拉格公式，並改進了X射線分光計。父子二人共同獲得1915年的諾貝爾物理學獎。

威廉·勞倫斯·布拉格是英國很多團體的名譽成員，同時又是美國、法國、瑞典、中國、荷蘭、比利時等國的科學院名譽院士，還是法國礦物和結晶學會名譽會員。曾獲英國皇家學會的休斯獎章、皇家獎章、美國礦物學會的羅布林獎章。

阿瑟·霍利·康普頓(Arthur Holly Compton，1892年9月10日-1962年3月15日)，美國著名的物理學家、"康普頓效應"的發現者，1927年諾貝爾物理學獎得主。 康普頓曾參與曼哈頓計劃，任芝加哥大學冶金實驗室主任，1942年12月與恩利克·費米等人協作建立起了人類第一臺核反應堆"芝加哥一號堆(Chicago Pile-1)"。

康普頓1892年9月10日出生於美國俄亥俄州的伍斯特，1913年從伍斯特學院以最優異的成績畢業併成為普林斯頓大學的研究生，1914年獲碩士學位、1916年獲博士學位，後在明尼蘇達大學任教。 1920年起任聖路易斯華盛頓大學物理系主任，1923年起任芝加哥大學物理系教授、冶金實驗室主任，1945年返回聖路易斯華盛頓大學任第九任校長，1953年起改任自然科學史教授，1961年辭職。康普頓晚年任加州大學伯克利分校物理教授。

第五屆索爾維會議部分參會人員合影

論戰展開：

電子和光子

德布羅意說：粒子是波場中的一個奇異點，波引導著粒子運動。

泡利狠狠批評這個理論，舉出一系列實驗結果反駁德布羅意，德布羅意被迫放棄自己的觀點。

海森伯和波恩說：我們主張量子力學是完備的，它的基本物理假說和數學假設不能進一步修改。他們攻擊薛定諤的電子雲。

薛定諤承認自己的計算不完美，但談論電子軌道是胡扯。

愛因斯坦終於說話了，他提出一個模型：

一個電子透過一個小孔得到衍射影象。

愛因斯坦指出兩種觀點：

1.這裡沒有一個電子，只有一團電子雲。

2.的確只有一個電子，波函式是“機率分佈”。

愛因斯坦反對觀點2，因為：

這種隨機性表明同一過程產生不同結果。

即感應屏的許多區域同時對電子觀測作出反應。

而這似乎暗示一種超距作用，從而違背相對論。

海森伯的回憶：

"討論很快就變成一場愛因斯坦和波爾之間的決鬥。"

"我們一般在旅館用早餐就見面，於是愛因斯坦就描繪一個思維實驗，他認為從中可以清楚地看出歌本哈根解釋的內部矛盾。"

"一般來說玻爾在傍晚的時候就對這些理想實驗完全心中有數，他會在晚餐時把它們分析給愛因斯坦聽。愛因斯坦對這些分析提不出反駁，但在心裡他是不服氣的。"

愛因斯坦如此虔誠地信仰因果律，以致決不能相信哥本哈根那種憤世嫉俗的機率解釋。

"上帝不擲骰子！"

但是第一次論戰他輸了。輸給玻爾的哥本哈根學派。

後續

三年後的秋天，第六屆索爾維會議在布魯塞爾召開。

愛因斯坦憑著和玻爾交手的經驗知道：

在細節問題上是爭不出個什麼所以然

他必須得瞄準最關鍵的精髓所在：不確定性原理!

愛因斯坦提出光箱實驗

箱子裡有若干光子。

開啟時間Δt，只放出一個光子，Δt確定

於是箱子輕了Δm，可以用理想的秤測出

將Δm代入E=mc^2，ΔE也確定

ΔE和Δt都確定，測不準原理

ΔEΔt > h/2π不成立

這個實驗的精髓所在是：

在精確測量Δt時，可以精確測量Δm

而Δm可以由質能方程轉化為精確的ΔE

ΔE，Δt都是精確的，測不準關係失效了

玻爾對此毫無準備，他臉如死灰，呆若木雞

第二天，玻爾的勝利到來了

玻爾指出：

一個光子跑了，箱子輕了Δm

用彈簧秤稱，設定零點,設位移Δq

根據廣義相對論的紅移效應,箱子在引力場移動Δq，Δt也相應改變ΔT

可以計算：ΔT>h/Δmc^2

代入E=mc^2得ΔEΔT > h/2π

Δq

這次輪到愛因斯坦說不出話了，

愛因斯坦的廣義相對論推翻了他自己。

哥本哈根學派大獲全勝。

玻爾又贏了。

愛因斯坦不得不承認哥本哈根的解釋是沒有矛盾的，量子力學依靠機率論。但他認為這種統計描述並不是完整的"影象"。

用愛因斯坦自己的話說，量子力學理論是不完備的，波函式並不能精確描寫單個體系的狀態。它所涉及的是許多體系，只是一個"系宗"。

哥本哈根學派的統計描述只是一箇中間階段,應當尋求更完備的理論。

與此類似,玻姆的理論認為：

量子力學之所以是一個統計理論(哥本哈根派的解釋)，是因為存在還未發現的隱變數。個別體系的規律,正是由它們決定。如果能找出隱變數就可以準確地決定微觀現象每一次測量的結果，而不只是決定各種可能出現的結果的機率。也就是說，如果發現隱變數，那麼因果律還是存在的，"上帝不擲骰子"。

歷史影響

索爾維會議如同一個歷史舞臺，見證著量子力學的發展與存在。愛因斯坦似乎成了"反派”，扮演著與當年那些妄圖推翻相對論的人相似的角色。而玻爾經受住這些考驗，哥本哈根學派的思想廣泛流傳。