索尔维的功勋

比利时首都布鲁塞尔有一座古老的大都会酒店，绵延百年的索尔维物理会议和化学会议至今仍在这里薪火相传，交替举行。对于普通公众来说，索尔维会议的名字未免有些陌生，但全世界科学家都知道，应该从这里追溯现代物理学的发祥和肇端，寻找相对论和量子论的因果与根脉。

在 19 世纪即将结束的时候，人类曾一度顾盼自雄，完全陶醉在辉煌的成就中。也难怪，掌握了牛顿运动定律、麦克斯韦电磁方程和热力学公式，似乎已经足够解释大自然的全部奥秘了。当年流行的共识是，物理学大厦已经建成，后人能做的只剩下零星装修，将计算“精确到小数点后面6位”。1900 年 4 月 27 日，开尔文爵士在伦敦皇家学会发表演讲，题为“19 世纪笼罩着光热动力学理论的乌云”，他不无隐忧地 说，经典物理学的“优美性和明晰性却被两朵乌云遮蔽，显得黯然失色了”。第一朵乌云来自1887 年的迈克尔逊-莫雷实验，证明了光速在各个方向相同并由此否定了以太的存在。第二朵乌云则来自 1898 年卢梅尔和普林舍姆的黑体辐射实验，暴露了瑞利-金斯定理在短波区导致辐射强度无限积累的荒唐，被埃伦弗斯特讥为“紫外灾难”。

而经典物理学的“灾难”远不止于此，继1895 年伦琴发现X 射线和 1896 年贝克勒尔发现放射性后，1897 年汤姆孙发现电子；1898 年居里夫妇发现放射性元素钋和镭；卢瑟福同年发现了α和β射线；1900 年12 月14 日，普朗克在柏林物理学会宣读了《常态谱系能量分布法则理论》，提出了能量并不连续，而是按照一份份、一包包“量子”为基本单元传输；1905 年，爱因斯坦发表了石破天惊的狭义相对论、光电效应和布朗运动等重磅论文。此时，“两朵乌云”早已变成了暴风骤雨和电闪雷鸣，彻底震撼和动摇了整个经典物理学的根基。一个翻天覆地的大革命正在来临，自牛顿后秩序井然的科学界完全乱了方寸，陷入空前迷惘和恐慌。

也许是天降大任于斯人，德国科学家能斯特在朋友古德斯密特家中巧遇比利时企业家和化学家索尔维。这位发明了氨碱法生产苏打的百万富翁热心公益，曾资助过1897年北极探险。能斯特不失时机，怂恿索尔维出面邀请世界最优秀的科学巨匠，召集一次顶级峰会，讨论如何应对这场大动荡 和大变局。索尔维深感荣幸，“人生有银不在此时用更待何时”，于是当即应允，解囊相助。这便是索尔维会议的背景和动因。

1911 年 10 月 30 日至 11 月3 日，第一届索尔维会议在布鲁塞尔豪华的大都会酒店召开，22 位最著名的科学家彭加勒、普朗克、能斯特、郎之万、索末菲、居里夫人、爱因斯坦等联翩而至，每人得到 1000 法郎差旅补贴。德高望重且精通英、法、德语的科学界领袖洛伦兹担任主席。会议中心议题为“辐射和量子”。这是人类科学史上第一次真正的国际会议。32 岁的爱因斯坦仅比林德曼年长，属资历最浅的晚辈，他把会议称为“女巫的盛宴”。而科学泰斗彭加勒次年便溘然长逝，在索尔维会议上留下了最后的智慧光芒。青年物理学家莫里斯·德布罗意陪同郎之万参加索尔维会议并担任秘书。他没有忘记带上弟弟路易斯·德布罗意接受熏陶，并且阅读整套会议记录。路易斯·德布罗意从此走上了科学道路，后因发现电子的波动性而获得 1929 年诺贝尔物理学奖。

值得一提的是，索尔维在开幕式致辞中纵谈了自己对万有引力、布朗运动和辐射理论的研究心得，与会大师们都洗耳恭听，幸好索尔维没有以“恩公施主”自居而主导会议。正式公布的合影中，索尔维端坐前排，其实他当时并不在场，而是用了替身并换上了索尔维的头像。虽然PS 痕迹明显，但仍然表现出科学巨匠们对索尔维的感激和敬重。

第一次世界大战让科学共同体彻底分裂，此后两届索尔 维会议都将德国科学家拒之门外。在洛伦兹和爱因斯坦的努力下，1927 年 10 月的第五届索尔维会议终于实现了科学家的大团圆。29 个出席者中有 17 个获得和此后获得了诺贝尔奖。会议以“电子和光子”为主题。玻尔、玻恩、海森伯论述矩阵力学、互补原理和不确定性原理，量子力学的哥本哈根诠释逐渐成型。薛定谔则用波动方程分庭抗礼，德布罗意的导航波理论备受青睐，布拉格、康普顿报告了X光衍射和散射的最新结果。会议主要形式并非演讲而是持续到凌晨1时的辩论，“请洒潘江，各倾陆海”，爱因斯坦和玻尔执着而友好的舌战传为佳话，“上帝不掷骰子”成为爱因斯坦留下的旷世名言。第五届索尔维会议极大促进了量子论的确立。这张照片定格了伟大的历史瞬间，留下了人类最杰出的天才最密集的合影。朗缪尔还拍下了一段珍贵的视频，记录了科学先驱们永恒的笑貌和风采。 

我们怎能不陷入深深的感慨和遐想？“财散人聚”，真乃至理名言，正是索尔维一念之间的“散财”，换来了科学家千载不遇的“聚首”。全世界感谢索尔维，并庆幸他在最关键的时刻花出了这笔“性价比最高”的钱。

来源: 北京出版社