中外科学家发明家丛书:薛定谔-第2部分
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先后发表10篇论文和一篇为物理学手册撰写的关于电介质的评论，1914年1
月，他获得了大学教师资格认可，这也是他在科学生涯中的第一次晋升。
维也纳大学第二物理研究所，是当时奥地利物理学人才基地，薛定谔是
在这里完成其博士论文的，当他重返这个充满朝气、自信和动力的学术集体，
无疑已站到了一条新的起跑线上。这期间，他主要从事理论工作。他的第一
篇论文是关于磁的运动学理论，用理论方法分析金属的抗磁性质，尽管问题
的最终解决有待于量子统计的发展，但这篇文章在数学方法和理论的明晰上
都是成功的。紧接着，他又试图把这种运动学理论推广到电介质以至一般固
体，并分析评论了荷兰著名物理学家德拜几个月以前发表的“绝缘体的运动
学理论的若干结果”。关于物质的介电性质他还发表过另外两篇文章，一篇
是为慕尼黑大学主编的5卷本《物理学手册》撰写的长达75页的“电介质”，
另一篇是关于反常电散射理论的一个简短笔记。针对当时新近发现并讨论热
烈的贯穿辐射现象，他向帝国科学院提交了“贯穿大气辐射的高度分布理
论”。分析了辐射源的三种可能：地表放射性物质；大气中悬浮的放射性物
质；星际辐射源假说。他重点分析了第二种可能，并推导出了高度分布方程
以与实验探测数据对照。他的这一理论分析对于宇宙射线的发现具有重要的
参照作用。
晶体点阵动力学和固体的原子结构，是当时国际物理学界研究的热点，
也是薛定谔研究工作的又一领域。薛定谔先后发表了题为“论X射线产生的
干涉图象的明晰性”、“论德拜效应理论”和“论弹性耦合点系统的动力学”
三篇论文，分别讨论了劳厄的X射线干涉图象和晶体点阵动力学。在第一篇
文章里，通过一系列的分析和计算，得出温度与辐射强度等的简单函数关系
式；在第二篇文章中，他为回答别人的质疑，作了进一步的澄清，而第三篇
论文，他则基于固体原子结构的发现和原子论立场，以一维点阵模型为例尝
试建立固体运动学理论，并证明其原子结构，获得了相当的成功。
综观这一时期薛定谔的工作，表现出扎实的理论功底和年轻人特有的敏
锐和激情。这一时期的薛定谔确实春风得意，少年得志，在物理学集体中如
鱼得水，挥洒自如，在刚刚起步不到三年中发表了十余篇论文并紧盯最新发
展，使他在学术界崭露头角，小有名气。而在生活上，经朋友介绍认识了后
来成为薛定谔夫人的安妮玛丽·贝特尔小姐，开始了甜蜜的恋爱。六年之后，
他把一篇发表了的论文寄给他的媒人，并在献辞中风趣地写道：“1919年10
月1日附录：如我所知，1913年夏季泽海姆的大气中，除了Ra—A、B、C外，
肯定还有一些其他东西，而我的测电器却没能指示其踪迹。这是由于它发现
了萨尔茨堡的贝特尔小姐，她吸引了作者的全部注意力。”而后来薛定谔夫
人回忆他们的初次相识时说：“他给我很深的印象，首先因为他非常英俊，
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他有一张很吸引人的脸，……而在这之前我对他印象就不错，因为科尔劳施
已向我介绍过他。”
事业一帆风顺，生活甜蜜幸福，所有这些显示出薛定谔前途远大，未来
光明。但突然间，一切被战争所淹没了。
当时的欧洲大陆，普遍实行征兵制，所有适龄健康的青壮年都必须在战
时服兵役，因此薛定谔也在战争一开始，就应征入伍，成为奥匈帝国的一名
炮兵军官。他后来把这段历史用寥寥数语作了概括：“接着战争开始了，那
时我作为一名炮兵军官驻扎在东南前线，没有受伤，没有生病，也没有获得
什么荣誉。”在残酷的战争面前，他感到了甜美生活的难得，在战争所带来
的时间荒废中，他也更领会到了生命和时光的可贵。
薛定谔冷静下来，开始厌倦和谴责这场给人类带来巨大灾难的战争，开
始想念他的科学工作。而最令他震惊和悲痛的是一大批极富才华和创造性的
学者在战争中阵亡，其中，尤其是他的敬爱的导师哈泽内尔的死。哈泽内尔
是在1915年10月率队冲锋时阵亡的，这使得奥地利失去了一位正值创造性
高峰的杰出物理学家，这种惨痛的损失是无法挽回和弥补的。
几经转战，战争后半期薛定谔的军旅生活是在后方度过的，这也是为了
保护科学人才而采取的措施。这样，薛定谔又可以发挥他的专长了，在距维
也纳3o公里的小镇，他给一批批即将赴任的防空部队军官讲授气象学的基本
概念和事实，例如大气的构成，太阳辐射，大气的分布和每天、每年的变化；
气压，高、低压区，大气环流特别是大洋、大陆和山区的风，气候分界线，
风暴，云层结构，天气图的解释等。这些课程尽管不过是重复他在大学学过
的课程，但毕竟使他有时间坐下来阅读资料，重续科学研究的旧梦，并焕发
出创造性的活力。他很快又向《物理学期刊》寄出了一篇题为“论大气声学”
的论文，讨论了大气中声波的传播方程。与此同时，他还关注着广义相对论、
量子统计和涨落理论、原子物理学等领域的最新进展，为战后迅速恢复研究
工作作好了充分的准备。
尽管这里远离前线，条件优裕，工作顺心，但薛定谔无法压抑对战局的
忧虑，企盼战争早日结束。在一首抒怀小诗中，他向自己，也向每一个追求
真理、正义与和平的人发问：
“两支大军在1914年踏上征程，
其中一支至今鏖战不停。
另一支队伍的战士们秘密地为和平而努力，
请选择，你将为哪一方驱使效命？”
终于，1918年11月，给人民带来深重灾难的第一次世界大战结束，奥
匈帝国总崩溃，昔日的强国地位一落千丈，这无疑给整个民族及其生活留下
深深的痕迹。而对薛定谔个人来说，大战的结束和帝国的瓦解也使他的生活
发生了戏剧性的影响。
战争的结束，阻止了他在讲课之余献身哲学的计划，保证了他日后在物
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理学上的发展。这个一度萦绕于怀的计划本身，也来源于战争中的现实状况
激发了薛定谔原有的哲学兴趣，促使他去思考一系列哲学问题。
首先是时间概念的基本哲学意义，正是在战争前线靠回忆度日的岁月
里，薛定谔对时间概念进行了哲学和心理学分析。在战争临近结束时的一篇
手稿中，他又讨论了因果性问题，至少在师从埃克斯纳之后他就已经开始思
考这个物理学和哲学中的基本原理。薛定谔是幸运的，命运女神使他在人生
选择的十字路口没按初衷去充分发挥他的哲学爱好，而哲学女神对他的垂青
又使他具有哲人气质，常常对一些哲学的本质问题进行思考，这对于他毕生
的科学工作和研究方向具有决定性的影响。
战后，薛定谔重返第二物理研究所，全力以赴从事理论物理学研究。由
于战争后期的大量信息和思考的储备，他一连发表了好几篇论文。其中关于
广义相对论的两篇题为“引力场的能量分量”和“广义协变引力场方程的解
系统”都引起了爱因斯坦的极大关注，并分别撰文讨论和回答。而薛定谔同
时还写了三本未发表的关于能量分析和应用的笔记。
量子统计和涨落理论，是薛定谔的又一工作重点。他继承了玻尔兹曼的
方法论原则，发表了三篇论文。他的工作还包括一个验证光量子理论的实验，
这也是他所做的最后一个认真的物理实验。他对于爱因斯坦的光的本性理论
发生了兴趣，因此他设计出一个实验，通过同一光源发出两束大角度的光，
观察是否有相干性和干涉现象来验证光量子理论。
尽管薛定谔在近两年的工作中一切顺利，在国际物理学界知名度大增，
但他已无法再在第二物理研究所继续呆下去了。战争带来了巨大的灾难，作
为战败国，赔款压得人喘不过气来，教育经费极度紧张，教师生计难以维持，
更何况他又筹划着结婚，要考虑婚后生活的开销。他开始考虑要找一个比较
宽裕稳定的生活和工作环境。
1920年4月6日，薛定谔与贝特尔小姐结婚。此后，他离开了他的母校
和故乡，先是移居德国耶拿，此后又在斯图加特工学院任副教授一个学期。
这期间他收到来自基尔大学、布累斯劳大学和母校维也纳大学的三份正教授
聘书，无疑，回返母校，继承哈泽内尔的事业对他有极大的吸引力；但当时
奥地利学术界的经济条件和工作状况实在糟糕，使他忍痛放弃了这项选择。
薛定谔夫妇去了布累斯劳，在那数周后，薛定谔又收到并接受了苏黎世大学
理论物理学教授的职务聘书。他一生中最辉煌的一章开始了。
三、理论物理的困境
1921年10月，薛定谔夫妇终于结束了他们婚后一年半来不断的迁居转
移，摆脱了生活于战败国中经济上和心理上的压力和阴影，在苏黎世安定下
来。当然，在瑞士靠教授的薪水养家度日也算不上富裕阶层，一个普通教授
那时也只能算属于可怜的低级阶层。但无论如何，这里物价稳定，人民安居
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乐业，他也至少无饥寒之虑，从而能安心于教学和研究。
薛定谔的就职演讲以“自然规律是什么”为题，他以这样的话作为演讲
的结束：“我愿意相信，一旦我们抛弃了根深蒂固的绝对因果性偏见，我们
就能成功地克服这些困难，而不再期望用原子理论去证实因果性教条。”薛
定谔关于原子过程几率性的论断是很有预见性的，机遇作为统计规则性基
础，也得以与因果性、与规律协调起来。
这位新来的教授以其思想的深刻性和独立性，给听众留下了深刻的印
象。他所开设的一系列理论物理学课程吸引了许多学生，他所主持的讨论班
上也总是围绕物理学中的基本问题和进度展开热烈的讨论。薛定谔还鼓励进
行校际交流，经常和联邦工业大学共同举行活动，他自己也同联邦工业大学
的数学家H·外尔和物理学家德拜成了莫逆之交。德拜与薛定谔神交已久，
两人都对固体比热、X射线干涉图形、原子结构等问题感兴趣，并已各自在
刊物上讨论过对方的观点，现在能当面切磋，互相琢磨，真是相见恨晚，倍
感快慰。外尔是20世纪上半叶最著名的数学家之一，早期对分析学、黎曼曲
面等方面作出过重要贡献，1913年任教于联邦工业大学以来，致力于用优雅
的数学框架来表述物理学概念和理论，自1917年起，发表了一系列“空间—
时间—物质”演讲并成书出版。他尝试把引力场和电磁场概括成一个统一的
物质理论；20年代中期他研究连续群的表示，把群论应用于量子力学中，解
决了一系列物理、化学问题。能与这么一位热心于物理学问题的卓越数学家
共事，不时请教讨论一些数学、物理上的问题，对薛定谔的帮助是很大的。
薛定谔是个很重友情的人，与情意相投的德拜、外尔的交往，既满足了他感
情上的需求，也成为他学术成就的刺激和动力。
苏黎世是一个美丽的旅游城市，每年都有一群群的学者来参加这里的现
代物理学讨论会，带来了各自研究的最新成就和各种信息。这种开放的环境
和动态的交流，使薛定谔和他们的讨论会得以保持较高的水准，也使苏黎世
的研究集体和工作更为外界所知。他们的讨论会生动活泼，形式不拘，有时
常常是在户外的郊游和旅行中进行。薛定谔喜欢登山和旅行，在大自然中陶
冶性情。有一段时期，每周六他们都外出，边旅游边讨论，置身于大自然中
去探求它的底蕴。薛定谔的学生回忆道：每个星期六这个由薛定谔夫人安排
的小型旅游“总是以到了一个可爱的小客栈和一两瓶葡萄酒”而结束。”1927
年，薛定谔与两位助手一起联名发表了“中性原子的相互作用与同极性键的
量子力学研究”一文，运用薛定谔刚刚建立的波动力学建立求解氢分子的薛
定谔方程，从而建立了基于量子力学的化学键理论，宣告了量子化学的诞生。
苏黎世时期，是薛定谔的又一个创造性高峰。仅从1922年到1926年早
期，他就在教学之余发表了20篇论文，范围非常广泛，其中有4篇关于原子
结构的，5篇关于颜色理论和生理光学的，1篇关于相对论的，4篇关于量子
比热理论的，6篇关于气体统计理论的。这些论文粗略而言，可以分为三类，
即原子结构理论，量子统计理论，颜色和视觉理论，第一类是当时理论物理
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学界关注的中心，第二类则是用量子方法处理和修改气体运动论和固体比热
理论，既是薛定谔的多年爱好，也是当时的热门，而第三类文章则比较令人
奇怪了。
颜色理论，是生理光学的中心问题之一，而生理光学，则是生理学和光
学之间的边缘学科。早在古希腊时期，亚里士多德就讨论过这一问题，但直
到牛顿经过色散和分光等一系列实验分析，才给出颜色的物理定义。尽管在
这一领域作出贡献的不乏一些著名的物理学家，但显然对颜色和色觉的研
究，就物理学来说，既非正宗，�
![(科学的超电磁炮同人)[黑琴]末世之我一直在封面](http://www.baxi2.com/cover/noimg.jpg)