(七)薛定谔的科学思想及其理论的影响

薛定谔在自己一生的科学研究中形成了独特的风格，对科学哲学有浓厚的兴趣。他对科学与哲学的关系有很多精辟的论述。在《我的世界观》一文中，他认为哲学是“建成知识大厦所必不可少的脚手架。”[14]要排除它就意味着“抽去艺术和科学的灵魂，将它们置于裹足不前的境地”。他在《科学是时代的风尚吗？》一文中强调一个时代的文化背景或时代精神对物理框架、物理思想的影响，他指出科学“依赖于它构成某一部分的那个时代风行的精神框架”，“我们都是我们的文化环境的成员”。[15]薛定谔在科学观上坚持科学理论是对客观实在的描述。他强调科学真

理的客观性，“一旦这种真理最终得以阐明，即能为世界上的任何人用实验加以检验，并总得到同样的结果”。由于精确的实验是物理知识的泉源， 他声称物理学是“绝对客观真理的载体”。

从薛定谔方程建立的过程中我们可以看到他的科学研究方法的一个突出特点是善于运用物理类比。他通过力学与光学类比形成波动力学概念， 通过几何光学与经典力学的相似性得出波动光学与波动力学的相似性，从而根据普遍的波动方程建立起了薛定谔方程。他对类比方法在科学创造中的作用有着深刻的看法，他说：“我们这些现代知识分子不习惯于把一个形象化的比拟当作哲学洞见，我们坚持要有逻辑推演。但对这种要求，逻辑思维也许只能向我们揭示这么多，要通过逻辑思维来掌握现象的基础， 很可能根本做不到，因为逻辑思维本身就是现象的一个部分，和现象完全牵连在一起，既然如此，我们也就不妨问，我们是否仅仅因为一个形象化的比拟不能被严格证明，就逼得不能够运用它呢？”[15]

薛定谔的论文发表后，欧洲物理学界为之一震，爱因斯坦和普朗克都支持波动力学，而对矩阵力学持有怀疑态度。1926 年 4 月普朗克在收到波动力学第一篇文章后给薛定谔写信说：“我像一个好奇的儿童听人讲解他久久苦思的谜语那样聚精会神地拜读您的论文，并为我眼前展现的美丽而感到高兴。”爱因斯坦也认为“薛定谔著作的构思证实着真正的独创性。” 玻恩赞扬薛定谔的工作说：“在理论物理学中，还有什么比他在波动力学方面的最初几篇论文更出色的呢？”[17]

在 1926 年以前，矩阵力学与波动力学是平行地发展起来的，只是在证明两者的联系以后，才统一为量子力学，一种力学的思想发展对另一种是有影响的。在未统一以前，两门力学的创建者对彼此的工作缺乏理解，互有责难。海森堡曾说：“我越是思考薛定谔理论的物理内容，我就对它越讨厌。”薛定谔也对矩阵力学提出了批评，认为“这种超越代数的方法简直无法想像，它如果不使我拒绝的话，至少也使我气馁。”但是，薛定谔并没有拒绝海森堡的论文，而是钻研它。在他的《量子化是本征值问题》(第二部分)中他写道：“这里我愿意提及海森堡、玻恩、约当和其他一些著名的学者目前正在深入进行的一项排除量子困难的研究工作。这些研究已经取得如此值得注目的成就。因此它不容置疑地至少含有一部分真理。从这一理论的发展趋向看，海森堡的意图十分接近于现在我们已经论述的这一工作，他们的方法是完全不同的，我还没有找到二种方法之间的联系，我抱有明确的希望，这二个进展将不会互相冲突。相反，正由于它们的出发点和方法截然相异，它们可互相补充，取长补短。海森堡方案的力量在于它能给出谱线强度，这个问题我们还没有接触到。”在 1926 年 4 月发表了

《关于海森堡-玻恩-约当的量子力学与我的波动力学之间的关系》的论

文，在这篇文章中，薛定谔证实了矩阵力学和波动力学的等价性。指出这两种力学在数学上则是完全等价的，可以通过数学变换从一理论转换到另一理论。

薛定谔理论刚出现时，狄拉克的反应也是否定的，海森堡与他通信中曾问到他对薛定谔理论的看法。他当时认为海森堡的工作已经为量子力学提供了很满意的基础，我们只要继续发展它就很好了，没有任何必要对这个基础作进一步修订。1929 年 5 月下旬，海森堡给狄拉克写信，详细说明薛定谔理论和矩阵力学的关系，才逐渐使狄拉克的看法转变过来，从此他热情地学习薛定谔理论。[5]

今天，薛定谔方程已经成为在原子物理学的世界文献中应用最广泛的公式。MaxJammer 在他写的《量子力学概念的发展》一书中作了如下的评述：“薛定谔的卓越的论文无疑地是科学史上最有影响的论文之一，它加深了我们对原子现象的理解，是求解原子物理问题，固体物理问题，在某种程度上也是求解核物理问题的合适的基础，而最终开辟了新的思路。事实上非相对论量子理论后来的发展只不过是对薛定谔工作的详尽阐述和应用。”[4]