本书着重于量子理论中那些困扰爱因斯坦的神秘推断。这些推断大致出现于从他1905年最初建议的量子学说直到他去世后的半个世纪的时间里。在与爱因斯坦交谈的那个晚上之后,我几乎没有想过量子的古怪性质,即物理学家所称的“测量问题”。
作为研究生,我曾对“波粒二象性”问题感到疑惑。它是这样一种疑难:如果你以这种方式来观察,你可以证明原子是一个物质聚集于一处的致密客体;但如果你用另一种方式来观察,你得到的结果完全是另一码事儿。你能确信原子不是一个致密物体,而是在广泛区域里传播的波。这一矛盾让我困惑,但我以为,如果花上几个小时来仔细思索,我能够想得通,就像我的老师那样。但作为一名研究生,我有更紧迫的事情要做。我的博士论文涉及大量的量子理论,但像大多数物理学家那样,我很少关心这一理论的深层含义,更没有意识到它远远超出了单纯的“波粒二象性”范围。
在做了10年的应用物理研究和科研管理之后,我转任加州大学圣克鲁斯分校(UCSC)教师。在为文科学生开设物理课的同时,量子力学的奥秘吸引了我。而在意大利举行的为期一周的关于量子力学基础的会议则又将我带回到很久以前在普林斯顿那个毫无准备的与爱因斯坦交谈的夜晚。
当我(弗雷德)在麻省理工学院大学三年级上量子力学课时,我在笔记本里写下了薛定谔方程,我看着这个主宰宇宙中一切的方程而感到非常激动。后来我变得疑惑:量子力学断言,原子的自旋方向可以同时指向不止一个方向。我花了好些时间试图弄懂它,但最后还是放弃了。我猜想恐怕得学到更多的知识后才能理解它。
因此在进行博士论文选题时,我选了磁系统的量子分析作为攻读方向。我在运用量子理论时变得轻率,没有时间去思考那到底意味着什么。我忙于发表论文,拿到学位。在几个高科技公司干了一段时间后,我加入了加州大学圣克鲁斯分校的物理系。