埃尔温·薛定谔：重塑实在的上帝之手

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埃尔温·薛定谔：重塑实在的上帝之手

原创  数理周二  数理拾光  2025 年 08 月 12 日 20:40  北京



在科学的万神殿中，有些名字因其发现而被铭记，而另一些名字，则因其彻底重塑了我们对“实在”本身的概念而成为传奇。埃尔温·薛定谔（Erwin Schrodinger）属于后者。他不是简单地揭示了世界的某个奥秘，他用一个方程式，一道神谕，宣告了我们所感知的、坚实确凿的宇宙，在最深处，不过是一片汹涌的概率之海。

他最著名的遗产——那只既死又活的猫，并非一个有趣的物理学谜题，而是这位创造者本人，对自己所释放出的那个幽灵般世界的、最深刻的嘲讽与抗议。薛定谔，这位古典物理世界的优雅贵族，亲手开启了量子时代的大门，却终其一生，都在与门后那个诡异、迷离的新世界进行着痛苦的搏斗。他是一位被迫扮演上帝的先知，一位亲手为自己打造了思想牢笼的巨人。

一、维也纳的回响：古典世界的最后一位王子

1887 年的维也纳，是行将崩溃的奥匈帝国的最后辉煌，是思想与艺术沸腾的熔炉。薛定谔就诞生在这样一个充满着古典韵味与现代思潮激烈碰撞的环境中。他的家庭背景堪称完美：父亲是博学的工厂主，母亲兼具奥地利与英国血统，使他自幼便流利掌握德语和英语，拥有了远超同侪的国际视野。

他不是一个寻常的天才神童。在著名的阿卡德米希（Akademisches）文理中学，他痴迷于数学和物理的严谨，却也同样热爱古代语言那精确如刀的语法逻辑。他厌恶死记硬背，痛恨对诗歌进行迂腐的“肢解”。这预示了他一生的治学品位：追求普适、和谐与深刻的统一性，而非琐碎事实的堆砌。

进入维也纳大学，他师从理论物理学家弗里茨·哈森赫尔（Fritz Hasenohrl）—— 一位本可能与爱因斯坦（Albert Einstein）比肩，却不幸战死于一战的天才。薛定谔继承了维也纳物理学派那深邃的哲学思辨传统。更难得的是，他短暂地担任过实验物理学的助教，这段经历让他“脚踩大地”，为他日后那些看似天马行空的理论构想，提供了坚实的物理直觉。他不像纯粹的理论家那样漂浮于云端，他的思想，始终带着泥土的芬芳与金属的质感。

二、苏黎世的奇迹：六篇论文撼动世界

一战后的动荡岁月里，薛定谔如同一个游牧学者，在耶拿、斯图加特、布雷斯劳等地短暂辗转，直到 1921 年，他找到了自己的应许之地——苏黎世。在这里，自由的学术空气与巨人同行，尤其是数学大师赫尔曼·外尔（Hermann Weyl）的到来，为他后来的理论突破备齐了最后的数学武器。

真正的引爆点发生在 1925 年末。一份来自法国物理学家路易·德布罗意（Louis de Broglie）的博士论文传到了他的手中。德布罗意提出了一个石破天惊的假说：电子不仅是粒子，也具有波的属性。薛定谔读后，激动地称之为“真正的天才之作”。在一次关于德布罗意理论的研讨会上，一位听众不经意地问：“如果电子是波，那它的波动方程是什么？”

这个问题，像一道闪电，击中了薛定谔。

据说，为了躲避尘世的喧嚣，也为了疗养他那饱受结核病困扰的身体，薛定谔带着这个念头，隐居于瑞士阿尔卑斯山间的阿罗萨（Arosa）疗养院。在那个与世隔绝的冬天，一场物理学史上最迅猛、最壮丽的创造风暴上演了。

1926 年的前六个月，薛定谔以一种近乎“被附体”的状态，在德国《物理学年鉴》上连续发表了六篇论文。这不仅仅是学术产出，这是一场思想的“闪电战”。第一篇论文，他给出了如今被称为“薛定谔方程”的那个核心公式。接下来的几篇，他以惊人的速度，解出了氢原子、谐振子等一系列关键问题，并证明了他的“波动力学”与海森堡（Werner Heisenberg）等人创立的、形式怪异的“矩阵力学”在数学上完全等价。

整个物理学界被彻底震撼。普朗克（Max Planck）称其为“划时代的著作”，爱因斯坦写道：“你的思想源自真正的天才”，并确信他“做出了决定性的推进”。薛定谔几乎是以一己之力，为混乱的早期量子论建立起一座坚实、优美且逻辑自洽的数学宫殿。

三、创造者的诅咒：我讨厌它，并后悔与它有任何关系

然而，故事中最具戏剧性的转折发生了。薛定谔，这位波动力学的“父亲”，很快就变成了自己理论最深刻的怀疑者和批判者。

他无法接受这个理论所揭示的图景：一个建立在概率和随机性之上的世界。当他的波动方程被玻恩（Max Born）诠释为描述粒子出现“概率”的波时，薛定谔感到了前所未有的哲学冒犯。在他看来，自然法则是确定而优雅的，绝非一个掷骰子的赌场。

他愤怒地抱怨：“现在，那些该死的哥廷根物理学家们，用我优美的波动力学来计算他们那些该死的矩阵元！”

为了揭示这种概率诠释的荒谬性，他构思了科学史上最著名的思想实验。1935 年，在一篇名为《量子力学的现状》的论文中，“薛定谔的猫”诞生了。一个被关在封闭盒子里的猫，其生死与一个放射性原子的衰变（一个纯粹的量子事件）联动。根据量子理论，在观测之前，原子处于“衰变”和“未衰变”的叠加态，那么，这只猫也必须处于“既死又活”的叠加态。

这并非一个有趣的脑筋急转弯，而是薛定谔对哥本哈根学派发出的、最尖锐的嘲讽。他咆哮道：看啊，你们的理论如果推广到宏观世界，就会导致如此违背常理的悖论！然而，他未曾料到，后世竟欣然接受了这个悖论，并将其视为量子世界奇异魅力的象征。

同年，他还在与爱因斯坦的通信中，创造了另一个关键术语——“量子纠缠”（quantum entanglement），用来描述那种他认为“像鬼一样”的、两个粒子无论相隔多远都能瞬间相互影响的关联。他将此视为量子力学与经典思想“彻底决裂”的标志。

他一手创造了新世界的语言，却用尽余生来诅咒这门语言所描述的现实。

四、良知的流亡：在崩塌的世界里选择站立

1927 年，薛定谔接替普朗克，成为柏林大学理论物理学的首席教授，这是德国乃至世界物理学的最高殿堂。他与爱因斯坦为邻，正值学术生涯的巅峰。然而，时代的阴影正在迅速吞噬一切。

1933 年，纳粹上台，开始疯狂迫害犹太科学家。薛定谔，这位非犹太裔的天主教徒，做出了一个令许多人敬佩的决定：他无法在一个将迫害同胞定为国策的国家里生活。他毅然辞职，离开了柏林。这不是一次政治避难，而是一次良知的流亡。

但英雄的叙事总有复杂的褶皱。几年后，当他在奥地利格拉茨任教时，纳粹的魔爪也伸到了他的祖国。在一次巨大的政治压力和误判下，他发表了一封“和解”声明，一封让他终生悔恨的信。他后来向爱因斯坦解释：“我想保持自由——但若非巨大的欺骗，我便无法做到。”这次妥协并未换来安宁，他很快因“政治不可靠”被解职，并被禁止离境。

在千钧一发之际，他携妻子逃往意大利。在那里，他收到了一封来自爱尔兰总理埃蒙·德·瓦莱拉（Eamon de Valera）—— 一位本身就是数学家的政治家——的私人邀请，请他去都柏林，帮助建立一所新的高等研究院。在整个欧洲陷入战火与疯狂之时，这个饱经颠沛的灵魂，终于在翡翠之岛找到了一个长达 17 年的安宁港湾。

五、都柏林的贤者：生命、宇宙与万物

在都柏林，远离了物理学界主流的喧嚣，薛定谔的思想进入了一个更广阔、更深沉的境界。他将目光从原子内部转向了生命的奥秘和宇宙的终极。

1944 年，他出版了薄薄一册、却影响深远的《生命是什么？》（What is Life ?）。在这本书里，他以物理学家的视角，大胆推测遗传密码必然储存在一种“非周期性晶体”的复杂分子中。这本书，如同思想的闪电，直接启发了两位年轻人——詹姆斯·沃森（James Watson）和弗朗西斯·克里克（Francis Crick）。他们后来承认，正是薛定谔的著作，将他们引向了寻找DNA双螺旋结构的道路。他无意中，为现代生物学的革命播下了一颗关键的种子。

同时，他沉浸在哲学与古希腊思想的海洋中。他着迷于叔本华（Arthur Schopenhauer）的唯意志论，更在古老的印度《奥义书》（Upanishads）中找到了共鸣。他相信“梵我如一”（Tat Tvam Asi），认为所有独立的心灵或意识“其多样性只是一种表象，实际上只有一个心灵”。他关于意识的思考，至今仍在哲学界与神经科学界引发回响。

这是一个思想上的返璞归真。当年那个在原子世界中看到和谐统一性的青年，如今在生命、意识和宇宙的宏大图景中，寻找着同一个终极的答案。

六、无法弥合的裂痕：天才背后的黑暗深渊

然而，当我们试图为这位科学巨匠描绘一幅完整的肖像时，一抹无法忽视的、令人极度不安的黑暗浮现出来。这层黑暗，并非他性格中的矛盾或学术上的固执，而是触及了道德底线的严重瑕疵。

由传记作家沃尔特·摩尔（Walter Moore）依据薛定谔本人的日记所揭示出的事实，令人震惊。他一生都对极为年轻的女孩抱有异乎寻常的、甚至可以说是病态的迷恋。他与未成年的学生发生性关系，并将其视为灵感的源泉。这些行为，在任何时代，都是对权力和信任的公然滥用，是无可辩驳的性虐待。

这些事实近年来被公之于众，引发了巨大的争议。2022 年，他曾长期工作的都柏林三一学院，决定将以他名字命名的讲堂重新更名。这是学术界在迟来的清算中，试图与他个人行为划清界限的痛苦尝试。

这道深刻的裂痕，让薛定谔的形象变得无比复杂。我们该如何面对这样一个人物？他一方面是推动人类认知边界的巨人，是坚守原则反抗纳粹的勇士；另一方面，他又是利用自身地位伤害弱者的捕食者。他的智慧之光，未能照亮他内心的黑暗角落。

这是一个没有简单答案的难题。将他神化或将他彻底否定，都是一种思想上的懒惰。薛定ឮ本人，就像他那只著名的猫，被永久地困在了一个矛盾的叠加态中：一半是构建了我们现代物理学大厦的“上帝”，一半是道德世界中无可辩解的“恶魔”。在历史的“盒子”被打开后，我们看到的，就是这样一个既伟大又卑劣的、完整的、令人不安的真实。

最终，埃尔温·薛定谔留给世界的，远不止一个方程。他留下了一个警示：最深邃的智慧，可以与最丑陋的人性共存。他强迫我们去思考，实在的本质是什么，意识的源头在哪里，以及，当我们仰望那些塑造了我们世界的星辰时，我们是否也敢于直视它们背后那同样深不见底的黑暗。

数理拾光

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