走向共和与量子力学创建之比较

沈建其

    2003年有一部电视连续剧《走向共和》，从1895年中日黄海大战开始讲到1916年的倒袁运动。看了颇有感触。觉得走向共和的历史进程与物理学中的创建量子力学的过程非常相似（大凡打破一个旧世界与创建一个新世界的过程都有相似之处，其矛盾冲突、观念变革、整合调谐都是阵痛的）。走向共和与量子力学创建，几乎发生在同一年代（经典力学在1890年代危机四伏，量子论观念在1900年艰难产生，直到1925－1926年以海森堡的矩阵力学和薛定谔的波动力学建立、两军会师成量子力学为止）。我试着比较了一下，发现这两个不同领域发生的历史事件中的人物具有可对比性，如：

   林则徐、魏源对应威廉汤姆逊(开尔文勋爵)；

   李鸿章、张之洞对应普朗克；

   袁世凯、杨度对应爱因斯坦；

   孙中山、黄兴、宋教仁对应玻尔、海森堡、薛定谔、泡利、狄拉克等人。

      林则徐、魏源"开眼见世界"，于是西学东渐。在物理学中，德高望重的威廉汤姆逊在1900年说，经典物理学（主要是牛顿力学、热力学与统计物理、麦克斯韦电磁理论）已经非常精确，宏伟大厦已经建立，但物理学晴朗天空还飘着两朵乌云：一是黑体辐射的紫外灾难问题；二是任何参考系相对以太速度都是零的困惑问题。正是这两朵乌云，前者导致量子力学的建立(牛顿力学在微观世界不再成立，被量子力学取而代之)，后者导致相对论的建立（牛顿力学在高速情形不再成立，被相对论取而代之）。量子力学与相对论是二十世纪物理学两大支柱。牛顿力学被逼到只能在宏观低速这个墙角中才有效了。

      李鸿章与张之洞在两次鸦片战争之后，坚持"两项基本原则"（中学为体，西学为用），进行"改革开放"，大力开办洋务。李鸿章创建北洋水师，张之洞创建汉阳铁厂。李鸿章与张之洞都支持康梁维新变法、也对君主立宪乐观其成。最终失败的康梁变法与死在襁褓中的君主立宪，要不是由李鸿章为代表的旧人支持，恐怕连萌芽的资格都没有。历史上李鸿章拒绝后生小子孙文拜见，但《走向共和》这个影视剧却给了孙文拜见"开明的老人"李鸿章的机会。当年轻的孙文拜见李鸿章、鼓动李鸿章起来革命的时候，"开明的老人"李鸿章没有把谋逆的孙文抓起来，而是请他走离，又语重心长地说"一代人只能干一代人的事情"。这一点非常象普朗克。一开始普朗克也非常激进，象李鸿章那样"开办洋务支持维新"，建立了量子论的初步观念，从理论上非常完美地获得了黑体辐射谱曲线，吹响了向量子力学新世界进军的号角。但普朗克毕竟是一个旧式物理学家（也许是最后一个旧式物理学家），他对自己提出的"能量量子化"理论总是不满意，在后半辈子总是希望把它纳入经典物理理论，但是无论如何就是无法纳入成功。旧人普朗克也是开明的，他曾经说过一句有意思的话：物理学中的新观念新概念往往要等到老一辈死去、年轻一代成长起来才最终会被接受。这与影视中的李鸿章说的"一代人只能干一代人的事情"是何等的相似。

    袁世凯是新旧交替中的关键人物。他一方面也支持维新变法但又对康有为、谭嗣同密谋劫杀慈禧进行告密(不过现在有历史学家考证说，袁世凯其实并不是主动高密，而是事后为了保命才去被迫揭发，而袁世凯所揭发的材料其实也没有实质性意义，并非是"康党"覆灭的原因)，另一方面他大力培育北洋军、以新法练军、创建新式警察制、开办女子学校等等使得防务政务向近代化迈进走了很大的一步。可是他又踌躇不前，比较欣赏君主立宪，但又不敢操之过急；戴了辫子，却接替孙中山当了民国大总统，可是又对共和宪政与临时约法恨之入骨（因此暗杀了共和宪政专家宋教仁），最终想开历史的倒车，重新建立专制的洪宪帝制，当了83天皇帝，最终风雨飘摇，在举国一片声讨声中死去，北洋帝国树倒猢狲散。袁世凯是一个矛盾体，爱因斯坦也是一个矛盾体。完全与袁世凯同时，在德国与瑞士的爱因斯坦1905年提出光量子论，完美地解释了光电效应实验现象；在1909年提出了低温下固体的比热公式，与实验符合，证明了新兴的量子论符合真实的物质世界规律。于是量子论蓬蓬勃勃发展起来，影响了之后十多年的发展。1917年他提出原子的受激辐射理论，这成为了四十年后激光理论的基础；1924年，他提出了原子气体的量子理论，预言了一种新的物态--玻色－爱因斯坦凝聚，这成为了70年后物理学家竞相研究的重要课题(原子激射)。1924年爱因斯坦又第一个支持与赞赏法国的德布罗依的物质波理论（德布罗依的物质波理论由于太疯狂，德布罗依所在的大学对于是否授予他博士学位表现得很犹豫，因为这样的理论只有疯子与天才才能提得出。五年后，德布罗依因此获得诺贝尔奖）。爱因斯坦呼唤新的量子理论，并亲自实践新理论的创建工作。可是真的当到了完整的量子力学建立起来之后（1925－1926年海森堡的矩阵力学和薛定谔的波动力学建立），爱因斯坦"叶公好龙"，开始犹豫了、彷徨了。他对量子力学非常不满，说了很多刻薄的话，譬如认为"嗅不到真理的气味"、"不相信上帝投掷骰子"等等，因为新式的量子力学的确有很多观念与常识相违背（这一点我很有体会。我在向学生讲授量子力学课时，学生把我看作是一个巫师在讲台上说‘宇宙语'，而且还讲得津津有味）。譬如在量子力学中，所有粒子都没有确定的轨道，只能以几率呈现；"我不看月亮时，月亮不存在"；"在我们看来是实在的东西，其实都是由不实在的客体构成的"（玻尔语）。爱因斯坦此时已经将近五十岁，他无法接受这样的理论观念。于是自他1924年预言了玻色－爱因斯坦凝聚之后，他后半辈子三十来年(1924－1955)，干了三件事情：走火入魔创建统一场论(他自称是相对论第三步曲)；与以玻尔、海森堡为代表的哥本哈根学派就量子实在性问题进行世纪大论战；钓鱼和闹了几次绯闻(还参加了一大批社会名流的结婚仪式，同时也相当热情地参加了这批社会名流两三年之后的离婚仪式)。有人说，爱因斯坦即使晚年把全部时间花在钓鱼上，对于物理学也无甚损失。他的晚年已经远离物理学主流圈子，他抛弃了他的曾经的战友与盟友，后者也抛弃了他。爱因斯坦也是一个矛盾体，与袁世凯可以一比。

    杨度是一个宪政专家，不过他是"君主立宪"的宪政专家，这与宋教仁"共和立宪"宪政专家有很大不同。宪政，自然是进步事业，但杨度一辈子无法忘却"君主"两字，所以他最后依附于袁世凯门下，为袁世凯的所谓"洪宪专制下的君主立宪"摇旗呐喊。杨度，也是一个矛盾体。在《走向共和》这个影视剧中，导演几次给杨度与孙中山、黄兴、宋教仁辩论、商榷、切磋的机会，用来表现杨度的矛盾体与夹在汉堡包中的痛苦。与这相似，爱因斯坦后半生与以玻尔、海森堡为代表的哥本哈根学派辩论、商榷了三十年，不过到现在也没有辩论出什么结果(也许可以说，表面上是玻尔赢了，但可能再过一百年将最终证明是爱因斯坦赢)。

导演借李鸿章说"一代人只能干一代人的事情"。那么我们时代的事情是什么呢？是去超越标准模型(弱电统一与量子色动力学)？是大统一（强、弱、电三者的统一）？是超对称及超大统一抑或超引力？是量子引力和超弦？

    最后，以孙总理的"革命尚未成功，同志仍需努力"结尾。

J Q SHEN, 2009-8-14