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尼尔斯·亨利克·戴维·玻尔沃纳·卡尔·海森堡后人之所以现在对两人这次的见面充满了兴趣,一方面因为这两人是当时世界上最著名的物理学家,玻尔于1922年获得诺贝尔物理奖,而海森堡于1932年获得诺贝尔物理奖,并且两人还是忘年交,玻尔生于1885年10月7日,而海森堡则生于1901年12月5日,两人之间相差16岁。更重要的是,当时两人所处的学术地位和政治地位并不相同。就在两人会面后不久的1943年,玻尔离开丹麦逃往瑞典,再经瑞典抵达英国,而后进入美国,于1944年参加了美国著名的曼哈顿计划,最终使美国成为世界上第一个研制成功原子弹的国家。而海森堡则继续在德国担任柏林大学物理学教授和凯泽.威廉皇家物理所所长,并成为纳粹德国研制核武器的领导人。那么,两人为什么要见面?见面时都谈了些什么?这些问题留给现在的人们许多猜想。尽管海森堡尔战役后曾两次作出解释,玻尔后来也鲜有提及,但人们对于两人的说辞,特别是对于海森堡的说法都普遍不约而同的保持质疑。1988年,英国剧作家、小说家迈克尔·福莱恩(Michael Fayn)创作了戏剧《哥本哈根》。这个剧作就是根据1941年两人的这场对话,以“海森堡为什么来哥本哈根?”为核心问题策划了这部戏剧,试图揭开这道谜题。这次会面还引发了学术界直到现在还在探讨的一系列深层次科学伦理方面的问题,例如,科学研究到底应该给人类带来什么?科学家从事科研工作的底线是什么?个人的政治立场是否可以左右其科学研究方向?不同政见的科学家如何防止其将政见矛盾转化为国家机器?等等。一.会谈之前的两位物理学家玻尔出生在丹麦的哥本哈根,其父亲克里斯丁·玻尔是哥本哈根大学生理学教授,而母亲出身于一个富有的犹太人家庭。他从小受到良好的家庭教育,并且对足球有着异乎寻常的喜爱,曾经与弟弟哈那德·玻尔一起效力于共同职业足球联赛。1913年初,玻尔任曼彻斯特大学物理学教师时,便开始原子结构的研究。通过对光谱学资料的考察,他完成了《论原子构造和分子构造》的长篇论著,一方面提出了量子不连续性,成功地解释了氢原子和类氢原子的结构和性质;另一方面提出了原子结构的玻尔模型。按照他的模型,电子环绕原子核作轨道运动时,外层轨道比内层轨道可以容纳更多的电子,较外层轨道的电子数决定了元素的化学性质。如果外层轨道的电子进入内层轨道时,将释放出一个带固定能量的光子。1920年,玻尔创建哥本哈根理论物理研究所并任所长。次年,他发表了《各元素的原子结构及其物理性质和化学性质》的长篇演讲,阐述了光谱和原子结构理论的新发展,诠释了元素周期表的形成,对周期表中从氢开始的各种元素的原子结构作了说明,同时对周期表上的第72号元素的性质作了预言。图片
位于哥本哈根玻尔理论物理研究所大楼1922年,第72号元素铪的发现证明了玻尔理论的正确性,玻尔因对原子结构理论的贡献获得诺贝尔物理学奖,而他所在的哥本哈根理论物理研究所成为世界二三十年代物理学研究的中心。当时,阿尔伯特·爱因斯坦(Albert Einstein)创立的相对论和玻尔模型为基础而形成的理论物理学吸引着年轻着众多的研究者,而位于哥本哈根的理论物理研究所成了年轻物理爱好者向往的地方。1920年中学毕业后,海森堡考入慕尼黑大学,在索末菲、维恩等指导下攻读物理学。本科毕业后,他又前往哥廷根大学,在玻恩和希尔伯特的指导下继续学习物理专业。1923年,海森堡完成了了题为《关于流体流动的稳定和湍流》的博士论文,并于该年底取得了慕尼黑大学物理学博士学位。博士毕业后,应玻恩之邀,担任哥廷根大学助教。1924年7月,海森堡的关于反常塞曼效应的论文通过审核,使他提前二年(当时,助教晋升讲师通常需要三年)晋升为哥廷根大学讲师职称。与此同时,玻尔似乎对这位年轻人显然有着异乎寻常的好感,因为玻尔亲自给海森堡写信,告知海森堡已经获得了由洛克菲勒(Rockerfeller)财团资助为数1000美元的资金资助,从而使海森堡有机会到哥本哈根,与玻尔和他的同事共同工作一年。图片
哥廷根大学校园当时,来自世界各国的理论物理学家在理论物理研究试图采用玻尔模型来探索原子光谱线及其在电场和磁场的分裂现象,以便建立原子运动过程理论。但当时的经典理论均无法支持玻尔的研究,这是一个十分棘手的问题。因为接下来将会是一个未知的研究领域。当所有的努力都显得徒劳无益时,人们似乎觉得物理学已经走进了一条死胡同。图片
1933年参加索维尔会议的物理学巨匠合影(三排右三为海森堡)然而,海森堡的理论让玻尔感觉棘手的问题立即变得迎刃而解。海森堡在哥廷根大学时就对玻尔模型持怀疑态度,因为玻尔模型建立在一些不可直接观察或不可测量的参数之上,如电子运动的速度和轨迹等。海森堡认为,寄希望在实验中发现像电子在原子中的位置、电子的运动速度,以及其运动轨迹等一些根本无法观察到的原子特征是不可能的,而应该转而研究那些可以通过试验能够确定的参数,如确定状态原子的能量、原子辐射的频率和强度等。这样一来,海森堡从玻尔模型出发,通过实验找到充分的数学根据,使玻尔模型由经验原则确定的参数变为通过试验研究确定原子内部过程参数,从而使玻尔的困扰得以解决。玻尔对海森堡这种独辟蹊径的思想方法大为赞赏。此后,他们既是工作上的同事,又是生活上的忘年交,经常在一起讨论彼此都感兴趣且相互都受益的物理学问题。海森堡的理论基础是可以观察的事物或可以测量到的量,因此,像位置、速度等力学量,需要用线性代数中的“矩阵”这种抽象的数学体系来表示,而不应该用一般的数值来表示。作为一种数学体系,矩阵是指复数在矩形中排列成的行列,每个数字在矩形中的位置由两个指标来表示,一个相当于数学位置上的行,另一个相当于数学位置上的列的理论。海森堡的“矩阵”概念提出后,玻恩很快注意到了这个问题的重要性,他与约尔丹共同合作对矩阵力学原理进行了进一步的研究。1925年9月,他俩一起发表了《论量子力学》一文,将海森堡的思想发展成为量子力学理论。11月,海森堡在与玻恩和约尔丹协作下,发表《关于运动学和力学关系的量子论的重新解释》的论文,创立了量子力学中的一种形式体系——矩阵力学。从此,人们找到了原子微观结构的自然规律。对此,爱因斯坦评价道:“海森堡下了一个巨大的量子蛋。”海森堡的矩阵力学所采用的方法是一种代数方法,它从所观测到光谱线的分立性入手,研究了其不连续性的原因。几个月后的1926年初,奥地利物理学家薛定谔采用解微分方程的方法,从经典理论入手,以连续性为假设,从而创立了量子力学的第二种理论——波动力学。由于两个理论的创始人都只对自己的理沦深信不疑,因而一场争论就不可避免了,双方都对对方的理论提出了批评。后来,薛定谔在认真研究了海森堡的矩阵力学之后,与诺依曼一起证明了波动力学和矩阵力学在数学上的等价性。这两种理论的成功结合,大大丰富和拓展了量子理论体系。这样,量子力学理论在1926年就被正式创立了。在哥本哈根理论物理研究所工作期间的1927年,海森堡还创立了著名的“不确定性原理”,这条原理被一般认为是现代科学中最深奥、意义最深远的原理之一。根据不确定原理,不管对测量仪器做出何种改进都不可能获取所研究问题的准确知识,这就意味着所研究问题的将来行为是不能完全预测出来的。海森堡不确定原理的表达式:图片
式中:x—粒子的位置;P—粒子的动量;H—普朗克常数;π—圆周率。海森堡不确定原理是通过一些实验来论证的。设想用一个γ射线显微镜来观察一个电子的坐标,因为γ射线显微镜的分辨本领受到波长λ的限制,所用光的波长λ越短,显微镜的分辨率越高,从而测定电子坐标不确定的程度Δq就越小,所以Δq图片
λ。但另一方面,光照射到电子,可以看成是光量子和电子的碰撞,波长λ越短,光量子的动量就越大,所以有Δp图片
1/λ 。1927年,海森堡离开哥本哈根理论物理研究所,受聘于在莱比锡大学,担任理论物理学教授,直到1941年。海森堡虽然离开了哥本哈根理论物理研究所,但两人得关系并没有因为海森堡的离开而中断,两人之间经常有书信来往,就其关心的问题开展讨论。海森堡运用矩阵力学研究氢分子时,发现氢分子包括两种形式,即正氢和伸氢,这可是个了不起的发现,因为这意味着氢具有异形同位素。1933年,为了表彰他创立的量子力学,尤其是运用量子力学理论发现了同素异形氢,瑞典皇家科学院获得该年度诺贝尔物理学奖。图片
1933年诺贝尔物理奖获得者与亲属合影(从左至右:海森堡母亲、狄拉克母亲、薛定谔夫人、薛定谔、海森堡、狄拉克)就在海森堡获得诺贝尔奖的当年,于1933年1月30日被德国总统保罗·兴登堡任命为德国总理的阿道夫·希特勒(Adolf Hitler)在次年8月2日接任死亡的总统兴登堡,担任德国总理并代行总统职权,由此开始扩军备战,并利用1935年通过的《纽伦堡法案》(该法案对德国犹太人作出如下的界定,即凡有一个犹太裔祖父母以上的德国人都会被视为“犹太人”)对犹太人开始大肆迫害和驱逐。图片
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纳粹德国抓捕犹太人场景二战后根据相关背景的分析,希特勒之所以要迫害犹太人的原因可能包括如下几个方面的原因,一是宗教信仰问题。中世纪的教会控制着整个欧洲,在这些宗教中,基督教的影响力最大,信众最多。但是,基督教教义认为耶稣12门徒之一的犹大为了30块银币而出卖了耶稣,于是犹太人将耶稣钉死在十字架上,这就形成了基督徒宗教情感上对犹太人的仇视。二是当时的经济危机。经历第一次世界大战的德国陷入了严重的经济危机,渡过危机就需要大量的资金,而犹太人独特的生活习惯和经营方式,一方面他们内部比较团结,不愿意与其他民族来往;另一方面是犹太人通常非常富有,而可那些手握财富的犹太人,却不愿意帮助国家度过经济危机,于是以“犹太瘟疫”的罪名掠夺他们财产就成为一种选择。三是政治需要。希特勒在《我的奋斗》中写道,“雅利安人的最大对立面就是犹太人。”他一方面宣扬德意志民族是优秀民族,把犹太人视为劣等民族;另一方面认为优胜略汰也是种族发展的重要原因,即德意志民族要保持纯洁,便要避免非纯种民族分子首先是犹太人的任何玷污。四是希特勒本人应该是一个有严重病态心理的政治狂人。一位美国心理学家在他所著《希特勒与德国人》中,根据为希特勒母亲治病的犹太医生布洛施的病历资料研究发现,希特勒患有癌症的母亲是被犹太医生误诊而痛苦地死去。另外,相关资料分析显示,希特勒年轻时曾暗恋一位犹太富人家姑娘,但这个姑娘直接拒绝了他,给他留下了刻骨铭心的心理伤痛。1933年4月7日,纳粹德国颁布《重设公职人员法》,宣布解聘所有与纳粹主义立场不相符合的公职人员。这场“纯粹化”运动也波及德国各个大学,成为一场驱逐犹太知识分子的文化大清洗。1933年到1934年间,德国大学解聘1145名教师。1935年纽伦堡法颁布后的一年时间里,又有近500名大学教师被解聘。在这两次解聘大潮中,包括497位自然科学学者(其中化学领域为165人,物理学领域为124人),459位医学学者,392位社会科学学者(其中经济学家为148人,法学家为112人,历史学家为53人,社会学家为40人,心理学家为27人,教育学家为12人),291位人文科学学者。1937年到1938年间,德国大学又解聘了160多位“拥有非德意志配偶或非同种类配偶”的大学教师,此时德国高校教师被解聘比例已经高达39%,其中经济学家和其他社会科学家流失达47%。1938年,纳粹德国吞并奥地利,又解聘了400多位有犹太血统或犹太配偶的奥地利大学教师。这些解聘的专业技术人员,很多人都流亡到美国,这其中包括著名物理学家薛定谔、玻尔塞缪尔·古德斯米特、恩里科·费米,数学家理查·柯朗、艾德蒙·兰道、菲利克斯·豪斯多夫、理查德·冯·米塞斯、希尔达·盖林格、赫尔曼·外尔、艾米·诺特等。1969年,美国学术界公布一份涉及所有学科领域的最杰出三百位流亡科学家名单,其中238人是从纳粹德国逃亡出来的犹太科学家,其占比高达79%。在诺贝尔自然科学奖的历史上,有这样一组数据:1933年之前,美国曾有5位得主,而此前作为世界文化和科学中心的德国曾有31位得主。1933年后,以爱因斯坦为首的6位德国诺奖得主移居美国,此外还带来了未来的11位新得主。图片
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薛定谔艾米·诺特到二战结束的1945年,德国在1933年之前的得主有9人仍然在世,此外还有5位新得主,合计14位。但此时的美国,1933年之前的得主虽然只有7人在世,但新增得主达到18位,合计25位。换言之,短短12年得时间里,这个数字曾经远远落后于德国的美国,实现了一场大反超。1945年后,又陆续有流亡美国的科学家获得诺贝尔奖。再之后,又有大量随父母流亡美国后、在美国完成学业并成为诺奖得主的“流亡者二代”。1938年圣诞节前夕,奥托·哈恩(Otto Hahn)教授在柏林达勒姆威廉皇帝化学研究所,用中子轰击铀核的过程中,使铀核发生裂变,这也是世界上第一次人工核裂变试验(哈恩因此于1944年获得诺贝尔化学奖)。但是哈恩是一名有良知的科学家,他曾讲过这样的话:“我对你们物理学家们,唯一的希望就是,任何时候也不要制造铀弹。如果有那么一天,希特勒得到了这类武器,我一定自杀。”此后,哈恩拒绝参与纳粹德国的任何核科学研究。图片
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奥托·哈恩理查·柯朗1939年4月,纳粹德国将6名核理学学家召集到柏林举行秘密会议,决定开始制造能利用和控制铀的装置。1939年9月26日,德国军备规划局在柏林组建了由海森堡为首的核研究计划(代号为“U”),这标志着德国正式将核研究列入军事科研轨道。但是,这项研究工作是通过分属19个不同机构的上百名科学家(包括沃尔茨·波特(Walther Bothe)、卡尔·冯·魏茨泽克(Karl von Weizsacker)、艾瑞·巴格(Erich Bagge)、卡尔·沃兹(Karl Wirtz)、斯特拉·斯曼(Fritz Strassmann),以及核裂变的的发现者哈恩)展开的。图片
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海森堡与夫人(1937年)海森堡与夫人抵达哥本哈根(1941年9月27日)就在这年的9月1日,纳粹德国突袭波兰,拉开了二战欧洲战场的序幕。经过半个月的“闪电战”,德军于9月17日占领波兰首都华沙,波兰政府流亡国外。随后,经过一系列准备后,于1940年4月开始,经过两个月不到的时间迅速占领了丹麦、挪威、卢森堡、荷兰、比利时和法国。至此,纳粹德国完成对欧洲大陆西部的全部占领。1940年8月1日,纳粹德国发起了针对英国的不列颠之战。不列颠之战的目标一是想取得制空权,二是摧毁英国战争经济的潜力,并摧垮英国民众抵抗法西斯的意志。1941年6月22日,纳粹德国撕毁《苏德互不侵犯条约》,希特勒秘密调集的190个师、3700辆坦克、5000架飞机、4.7万多门各类大炮、193艘舰艇,共550万兵力,从波罗的海至黑海的两千多公里的苏联国境线上,同时发起猛烈攻击,其机械化部队开始迅速向苏联境内推进。经过约两个多月死亡时间,德军推进到苏联首都莫斯科。图片
柏林大学校园图片
美军拘留魏茨泽克时的档案照片就在纳粹德国战争机器全力开动时节的1941年,海森堡被任命为柏林大学物理学教授和凯泽·威廉皇家物理所所长,成为纳粹德国研制原子弹核武器的领导人。实际上,就在犹太科学家离开德国的时候,海森堡也曾考虑过从大学辞职,但同为物理学家的马克思·普朗克却给他了信心,因为他们都肩负着为德国科学事业保留一块根据地的责任。1935年秋,海森堡曾致信母亲,其中谈到:“我必须满足于在科学的小领域中保护未来会变得重要的那些价值。在一片混沌中,这是我唯一清楚的任务......领域外面的世界确实丑恶,但工作是美好的。”尽管被自己的祖国委以重任,此时的海森堡却陷入极大地矛盾和痛苦之中,一方面热爱着自己的祖国,又有着自己所钟爱的事业,另一方面对自己祖国的暴行忧心忡忡而又无能无力,又对一个个离开祖国流亡他乡的科学家而感到万分惋惜。更让他寝食难安的是,作为自己祖国研制核武器的负责人,深知这种武器的威力和影响,又有多少人将为这种武器的诞生而失去生命。在这种两难的境地中,自己到底应该怎么做,又应该做些什么。二.两位科学家见面场景及引发的讨论这次见面起先是由纳粹德国物理学家魏茨泽克向位于哥本哈根的德国驻丹麦代表处建议在哥本哈根举办一次天体物理会议,时间是1941年4月中旬。魏茨泽克之所以请求举办这次会议可能基于以下几个可能,一是双方举办的一次正常国际学术交流活动,二是通过此次会议了解理论物理研究所核物理研究进展情况,三是借会议之名与海森堡一道去往哥本哈根拜访玻尔。但第三种的可能性更大。首先,建议的时间点选择就比较特殊,这个时间就是纳粹德国占领丹麦的第2天;其次,海森堡担任领头人的核物理研究其实并不顺利,原因一方面是人才、资源和资金的短缺,另一方面可能基于他本人的原因;再其次,魏茨泽克其实就是海森堡的同事和学生。另外,1940年4月10日,海森堡曾写信给保尔哈特克,请他或魏茨泽克一道前往哥本哈根,而此时的海森堡已经是一位掌握国家核心科技秘密的顶尖科学家,其出国哪怕到已经占领的国家也必须经过严格的限制。从以上情况不难分析到,所谓的天体物理会议只是一次海森堡为会见玻尔而专门设计的拜会活动。魏茨泽克在二战后曾接受德国媒体采访时,对海森堡此行的目的专门进行了说明,即为了保证玻尔的安全,因为此前他曾专门经过一番周折找到德国驻哥本哈根公使冯克,请求他对玻尔予以保护,使其免于受到迫害,但是玻尔却拒绝任何与德国官方的来往,哪怕是对个人的保护。图片
玻尔与海森堡在学术交流1941年9月27日,海森堡与魏茨泽克抵达哥本哈根,并在随后召开的会议上作了报告了。遗憾的是,他曾经亦师亦友的玻尔却拒绝出席此次会议。海森堡也因为没有在观众中找到玻尔而深表遗憾。但玻尔并没有让海森堡失望,尽管他自己没有出席会议,并不表示拒绝与海森堡的个人来往。他联系到海森堡,邀请他到理论物理研究所来交流。于是,海森堡到达理论物理研究所后,先进行了礼节性的业务交流,然后在研究所用了晚餐。晚餐会上,当着曾经同事和物理研究所同行的面,海森堡宣称希特勒必将在全世界取得胜利,并说战争是社会达尔文主义(意即是指由达尔文生物进化理论派生出来的西方社会学流派。主张用达尔文的生存竞争与自然选择的观点来解释社会的发展规律和人类之间的关系。认为优胜劣汰、适者生存的现象存在于人类社会。因此,只有强者才能生存,弱者只能遭受灭亡的命运)的需要。但海森堡这些话却让玻尔感觉十分刺耳、非常不快。玻尔的儿子阿格玻尔后来回忆说,海森堡在与他父亲和其他研究所的同事谈到当时的军事局势时,说道的德国会打赢这场战争,这一点也并不奇怪。因为对海森堡来说,这是一个公开的场合,即使他有其他的想法也只能隐藏起来;再说海森堡本人是德国核物理研究的负责人,代表着官方的立场;再就是他的身份非常敏感,在这样的场合不能说没有国家秘密警察处(Geheime Staatspolizei,简称盖世太保,这个机构专门进攻和处决自己和被占领国的敌人)的人员,说其他的话可能将自己陷于十分被动的境地。图片
参加音乐活动的玻尔(左二)与海森堡(左三)晚餐之后,应海森堡的要求,玻尔与海森堡办公室楼外后院中边散步边谈话。但这样的谈话不到十分钟便以玻尔生着气离开而结束。可以肯定的是,玻尔主动中断了他们之间的谈话,而且谈话涉及的话题肯定是让玻尔非常生气,而玻尔实际上是一位年近56周岁且平时很少生气的人。海森堡在结束两人谈话几分钟后对魏茨泽克只说了一声“搞砸了”。图片
赫尔曼·外尔实际上,纳粹德国“U”计划研究也受到盟国(特别是英国)的影响。利用德国出版商、英国间谍保罗·罗斯鲍德提供的情报,1943年冬天,英国的特种行动执行局的六名特工通过空投,乘夜潜入德国位于挪威坎尤镇的维莫克重水工厂,对重水生产设备进行了大规模破坏。1944年二月,英国特工又将纳粹转移重水的“水疗院”号炸沉。英国特工的两次行动基本让德国失去了制造核武器的能力。1947年,海森堡曾与玻尔会面,两人只是礼节性的问候,双方都没有谈及上次会见时的不愉快,并且玻尔还专门到访过海森堡在哥廷根的家,甚至两人还相约一起到希腊游玩。1950年,魏茨泽克在美国见到玻尔时,主动聊起他与海森堡的会见,玻尔却叹了口气,说道“随他去吧,我知道,在战争期间,人人都是为了自己的祖国”。1961年,在海森堡60岁生日之际,玻尔还给海森堡寄去热情洋溢踹的祝寿信,高度赞扬海森堡的学术成就。1957年,德国新闻记者罗伯特·容克出版了一本畅销书《比一千个太阳还亮》(BrighterThan a Thousand Sunds)。该书主要介绍了原子弹的诞生的整个过程,同时也公开了海森堡给他本人的回信。海森堡在给容克的信中说,他对即将在物理学家手中诞生的这件大规模杀人武器内心十分不安,并且还说,他和他的德国同事正在暗中怠工,从而使德国的原子武器无法成功。但玻尔本人对本书中海森堡的话感到十分震惊,他觉得海森堡完全是混淆视听。于是,他马上给海森堡写了一封信,信中表达了他自己不同的意见。但他再三考虑后,并没有将这封信寄出。1960年3月,玻尔就此事又给海森堡写了一封信,但这封信同样也没有寄出。1962年1月,玻尔去世,他们两人之间的谈话成了后人可能永远无法了解真相的悬案,因为无论仍然在世的海森堡如何解释那都是孤证,当然也不可能存在任何影像资料作为佐证。图片
参加美国曼哈顿计划的科学家(左起:玻尔、奥本海默、费曼、费米)图片
古德·斯密特另外一个值得注意的情况是,1945年8月9日,就在日本广岛原子弹爆炸后的第三天,还处于英国秘密关押的海森堡等10位德国顶尖科学家联合起草了一份备忘录,其中表明:一是原子裂变现象是哈恩与斯特拉斯曼于1938年发现的,二是纳粹德国是二次大战爆发后才启动了相关研究项目,但在当时的德国并无可能制造出来原子弹,因为技术上尽管存在可能性,但存在较大的资源短缺,特别是需要更多的重水和研究资金。1945年在被英国释放后,海森堡又起草了了一份更详细的声明,其中说道研究计划开始时就意识到铀235可以作为反应堆或炸弹使用,但从天然铀中分离出铀235却是一件十分困难的事情,需要大量的资源、资金和人力投入,这在战争期间是难以完成的。另外,海森堡在声明中还提出,德国的科学家一开始就意识到原子弹所引发的道德问题,如此大杀伤力的武器使他们对人类生存面临着极大地危险。对于海森堡的声明,不少已经身居美国的科学家感到不满,这其中就包括古德·斯密特,他是美国曼哈顿计划的重要领导人之一。他对海森堡的声明展开了严厉的批驳,一方面说德国在短时间不能造出原子弹是因为海森堡团队当时的计算出了错误,把本该需要几千克铀235的临界质量竟然计算出需要几顿;二是海森堡主持的研究计划的消极怠工在当时条件下难以为继,因为当时这个计划参与的德国科学家多大100多人,不可能让这么多人同时怠工,更不可能保证其中某个科学家本身就是德国党卫军安插在研究团队的“密探”。1967年,戴维艾瑞英(David Irving)出版了《德国原子弹》(TheGerman Atomic Bomb)一书,其中利用了较多当年德国的秘密报告,作者认为德国科学家不可能具有海森堡所声明的那样高尚的品德,但他们对原子弹技术还是很清楚的。令艾瑞英可能没有想到的是,当时德国关于原子弹的秘密报告有多少是出自于海森堡之手。对此,海森堡本人也比较气愤,说道“(这本书)大错特错,完全是胡说八道。”他随后出版了自传《物理与物理之外》(Physics And Beyond),再次就德国人的品德和科学水平进行辩解。最后,两人达成和解。三.两位科学家见面的猜想我们不妨想象一下他们会谈可能的话题,并就这些话题进行简要的分析,但在此之前,我们先分析以下当时两人会面的大环境和小环境。所谓大环境就是纳粹德国已经占领丹麦哥本哈根,从这意义上来说,海森堡尽管是玻尔曾经亦师亦友的同事,但此时的他代表的是战胜者一方,而玻尔及其所在的物理研究所则是战败者一方,再加上此时的纳粹德国不断地迫害犹太人(玻尔出生于犹太人家庭),这样一种地位上的差别不可能给彼此心理上造成一种失衡,而且这一点绝对不能忽视;所谓小环境就是海森堡此次前来尽管只是交流的名义,但是他的身份和影响决定了绝不可能是交流那么简单。还有一个不能忽视的背景是,玻尔曾经是海森堡的老师,又是海森堡的长辈和同事,两人具有非常好的合作经历。图片
从德国的哥廷根大学到哥本哈根行车路线猜想之一:劝解玻尔加入德国原子弹研究计划由于玻尔核物理领域杰出的成就,执行“U”计划如果有玻尔,以及玻尔团队的支持,必定使这个计划如虎添翼。这个猜想的理由主要体现,一是海森堡从1924~1927年在哥本哈根理论物理研究所工作的经历和他本人对玻尔性格、人品的了解,应该能够轻而易举地说服玻尔;二是目前德国已经实质性占领丹麦,作为犹太人的玻尔面临着极大被迫害的风险,加入这个计划就相当于给玻尔增加了一道护身符,再加上凭他的身份和地位具有保护玻尔的能力,从而可以避免纳粹对玻尔及其团队的迫害;三是支持原子弹研究的美国历史学家塞里尼在她关于“哥本哈根会谈”的著作中说:“玻尔在事后向研究所中的同事说起,海森堡在会谈中已经把自己的政治倾向表现得非常明显。海森堡告诉玻尔,德国即将打赢这场战争,而他的科学研究集体在制造原子弹的方法上,已经前进了一段路,玻尔现在就应该参与他们的努力。”尽管这个说法源于“哥本哈根研究所里某些没有具名的人”,但海森堡在当时晚餐会上的所表达的意思可能就是事先给玻尔及其团队接下来谈话的一个开场白;四是海森堡作为纳粹德国顶尖科学家,可能掌握许多外人所不知的关于玻尔及其团队一些内幕消息,因此在纳粹德国占领丹麦之后的第二天,便协调前往哥本哈根事宜,并且授意他的学生魏茨泽克协调驻哥本哈根领事要确保玻尔的安全,这说明他之前就有类似的想法,只不过当时不具备这样的条件;五是此时的丹麦已成为纳粹德国的一部分,拟将哥本哈根研究所置于“U”计划的机构之中,以便根据该研究所之前的工作安排下一部的工作。猜想之二:劝解玻尔加入德国国籍纳粹德国从1935年纽伦堡法案开始执行犹太人迫害计划,德国国防军的全部机关、纳粹党和德国政府采取一致行动迫害犹太人。德国各驻外使馆均有一名特使负责处理所在国的犹太人问题。不仅如此,纳粹还绞尽脑汁,开动所有的宣传机器煽动当地民众反对犹太人。 犹太人没有基本的人身自由,他们被禁止外出,必须佩带犹太星章,除了经济上受到致命打击外,精神上受到了难以想象的折磨,他们生活在被排除在整个社会的生活之外的隔离区,被强迫参加奴役劳动。另外,纳粹德国在本土和一些占领区还建立犹太人集中营,利用汽车废气、氢氰酸和纵火、扫射等手段迫害犹太人。由于玻尔的犹太人身份,很难在已被德国已经占领的丹麦不被迫害。作为曾经的学生、朋友和学术上的益友,海森堡应该能想到让玻尔及其团队加入德国国籍,以便对他们进行针对性的保护,这对于当时的海森堡来说应该不是一件难以办到的事情。即使玻尔不加入他牵头的“U”计划,玻尔及其团队仍然可以做他自己想做的事情,只不过他们的身份已经是德国人。图片
《哥本哈根》剧照猜想之三:劝解玻尔交出他们的研究成果由于海森堡特殊的身份,他对所负责的“U”计划进展情况十分清楚,再加上他本人对玻尔及其团队的了解,知道玻尔团队有他所需要的技术秘密,于是带着学生和朋友身份、官方的腔调、交流的名义到哥本哈根理论物理研究所,其目的就是利诱和威胁玻尔他们交出他所感兴趣的技术秘密。因此,这才会在《哥本哈根》剧中,玻尔的妻子说:“请不要告诉我们你是个反纳粹英雄,那是因为你害怕,你害怕纳粹拨给你大量经费,而你又造不出原子弹的后果!”这后果是,在希特勒的独裁暴政之下,花了大量经费却又不见成效,科学家们便会有生命危险。猜想之四:劝解玻尔离开丹麦纳粹德国占领丹麦之后,根据之前在占领波兰后对当地犹太人的所作所为,海森堡清楚地知道类似的事情很可能就会在丹麦上演,因此,作为曾经的学生和朋友,设身处地的为他的老师着想,就是说服他的老师离开丹麦,前往一个能够保证自己安全的国家。当然他海森堡也很清楚,玻尔与当时世界上许多著名的科学家和研究机构有来往,可能已经考虑过逃往他国的事情,但是由于哥本哈根理论物理研究所还有许多短时间难以完成的研究工作,亦或是迟迟下不了决心离开自己的祖国,因此借此机会给玻尔做工作,以便他尽快离开丹麦。猜想之五:刺探玻尔团队研究秘密作为为纳粹德国“U”计划的负责人,海森堡清楚地知道他领导的计划所遇到的问题,根据他在行业领域的信息和所获得的情报,他知道在哪里应该能够找到他所要的信息。当时从事核物理研究的国家主要是德国,这其中包括爱因斯坦、玻尔和他自己,而爱因斯坦因为对德国和平主义者奥西茨基被定为叛国罪和列席瑞士日内瓦裁军会议时的极端失望而已1932年12月10日离开德国去往美国,从爱因斯坦那里获取情报一是难度很大,二是时间也不允许,三是可能爱因斯坦那里可能也没有他所要寻求的情报。因此,从玻尔团队获取情报是一个不错的选择,这是因为,一是两人具有良好的工作、生活和合作关系;二是纳粹德国已经占领丹麦哥本哈根;三是他本人已经是纳粹德国核心秘密研究的掌门人,对于技术事情只要看那么一眼、听那么一耳便知道轻重;四是哥本哈根距离德国哥廷根市距离也不远,来往也很方便,即使玻尔团队不合作,借助于占领者的身份,多看几次也就很快掌握了。猜想之六:与玻尔交流遇到的学术困难身为纳粹德国“U”计划的负责人,海森堡其面临的技术风险和压力是常人所无法理解的,因为哈恩之前虽然已经完成了核裂变试验,但如何获得足够临界质量的铀235、建立重水反应堆、实现可控核裂变,以及将其武器化将是摆在海森堡面前亟待解决的问题。这些问题他无法从他的同事们那里大道答案,也不可能向他的上级机构——德国军备规划局寻求支持,并获得他们的理解,也不有可能从其他国家同领域的科学家那里获得支持,因为此时的彼此的国家已经成为敌人。万般无奈之下,他只能向他的老师玻尔请教,以便获得玻尔的支持。猜想之七:与玻尔交流学术良知海森堡是一位优秀的科学家,应该同时还是一位有良知的科学家,这一点被战后他积极呼吁开展和平利用原子能活动所证实。他深深地知道核武器将会给人类带来多大的灾难,因此,在自己祖国需要的时候将自己研究所得奉献给国家既是自己的愿望,也是自己的本分。但是,自己的研究成果给其他国家的人民,甚至可能是全人类带来灾难的时候,海森堡就不能不有所考虑了,因此,海森堡承受着极大的伦理折磨。这种折磨他无法从其他人那里获得理解,也不可能得到理解,选择向自己曾经的老师和朋友寻求慰藉,以便心理上得到释放和解脱,便是一种合理地选择了。二战后盟军发现,尽管德国在开战初期就开始研制原子弹,但计划始终停留在初始阶段:没有具体的实施计划、缺乏可供使用的试验设施、没有各个研究机构之间的界面联系记录等等。根据目前所能查到的德方原始会议记录,在1942年6月的一次有关建立核反应堆的关键会议上,海森堡弱化了研制出核弹的可能性,只向军备规划局申请了几百万马克用于这项研究,这些资金对于研究原子弹是杯水车薪,根本不可能利用这么一点点资金完成“U”计划的研究。后来的美国曼哈顿计划集中了西方国家(除纳粹德国)1500多名最优秀的科学家,耗资20亿美元,历时3年才完成第一颗原子弹的研究。海森堡和许多德国科学家都在战后声称,他们有意夸大制造原子弹的难度,使纳粹德国在1942年放弃了这一计划。在与德国记者罗伯特·容克的一次交谈中,海森堡为自己辩白道:“在一种独裁制度下,积极的反抗只能由那些假装和体制合作的人来实行。”综上所述,海森堡与玻尔哥本哈根会谈之谜的合理答案应该就是这七种,或七种之中某几种。从当时的会谈情景以及正常人的会谈时的讲话的速度上分析,十分钟时间所能涉及的问题可能只是其中的一种或两种。当然,两人之间的私人谈话很可能不会拐弯抹角,直接切入话题。首先,什么问题促使海森堡到哥本哈根。从海森堡当时的处境来看,促使他到哥本哈根去可靠的理由,一是确实是看到玻尔即将遇到大的事关性命和其后续研究在他看来可能是的的大事,其他事满可以写封信、找人传话和其他方式。这些事既不可能写信转达,也不可能找人传达,否则就会面临盖世太保严格的审查,甚至会威胁到海森堡本人的安全,只能通过见面这种方式;二是海森堡自己遇到了事关其命运和前途的大事,而这样的大事在他所能想到的人那里不可能寻求到帮助,而只能在玻尔及其团队那里找到;三是作为纳粹德国“U”计划的负责人,海森堡的出国应该受到严格的控制,况且国家处于战争时期,如果没有可靠的、经得起审查的理由,他要到一个即使已经占领的国家去也是风险很大的,但是他还得必须去;四是“U”计划尽管高层没有给出进度要求,但可想而知,高层对这个计划还是十分重视的,要不然也不会在战争时期执行这个计划,也不会在军费开支十分紧张的时候拿出经费支持这个计划。从这一点来讲,前面所提到的七种猜想种促使海森堡到哥本哈根的猜想应该是劝解玻尔加入德国原子弹研究计划、劝解玻尔交出他们的研究成果、刺探玻尔团队研究秘密、与玻尔交流学术良知,而劝解玻尔加入德国国籍、劝解玻尔离开丹麦与和玻尔交流遇到的学术困难应该不是海森堡必须去的原因。其次,什么问题可能使玻尔气愤或恼火。作为一名具有良好家庭背景和教育,同时还有着突出成就的科学家,再加上此时来访的海森堡无论于公于私,必要的和谐客气还是必须的。之所以导致玻尔气愤,很可能是海森堡的谈话内容触及到玻尔个人伦理和学术的底线。所谓学术底线就是触动了玻尔及其团队核心技术成果,众所周知,核心技术成果是不能轻易拿出来的展示和分享,更不可能轻易拿来交换的,除非对方给出的价格十分诱人,这一点海森堡应该十分清楚。所谓伦理底线触动了玻尔及其团队从事科研和道德的底线,例如利用科研成果制造大规模杀伤武器,或违反科学家起码的人格诚信等。从这一点上来讲,前面所提到的七种猜想种能触及玻尔底线的应该是:劝解玻尔加入德国原子弹研究计划、劝解玻尔加入德国国籍、劝解玻尔交出他们的研究成果、刺探玻尔团队研究秘密、与玻尔交流学术良知,而劝解玻尔离开丹麦与与玻尔交流遇到的学术困难应该不会触及玻尔的底线。再其次,当时的会谈环境可能会触及什么话题。海森堡到哥本哈根理论物理研究所去交流,不同于一般的学术交流,他是带着心思来交流的,因此,对于一位国家处于战争时期、身处重要位置且已年满40岁的著名科学家来说,什么该说什么不该说,该说的说到什么程度,海森堡之前不可能不有所考虑。另外,以他对玻尔及其团队的了解,他也应该知道说什么话,怎样去说话,说到什么程度。因此,海森堡在晚餐上所讲的话很有可能不是即兴发言,而是对他即将与玻尔的单独谈话的一个铺垫。魏茨泽克后来说,与玻尔的私人会谈是应海森堡的要求而安排,这就是说可能玻尔原本没有与海森堡单独会谈的计划,但出于礼貌和多年的交情还是安排了这样一个会谈。在与玻尔的单独会谈之中,海森堡必定是先谈不想被外人所知、更不想被纳粹间谍所获知的事情,因为即使两人在谈话,但也难免有其他人的打扰,再说海森堡与玻尔的会谈时间一长难免引起其他人的疑心。这样两人之间会谈最有可能的问题是劝解玻尔加入德国原子弹研究计划、刺探玻尔团队研究秘密、玻尔交流学术良知,而劝解玻尔离开丹麦、劝解玻尔加入德国国籍、劝解玻尔交出他们的研究成果和与玻尔交流遇到的学术困难等可能不会触及。第四,从海森堡与玻尔两人之后的反应看。二战以后,海森堡对于两人见面后的谈话虽然在不同的场合有所展示,但不难发现,无论海森堡怎样说,玻尔几次想反驳而最终没有公开的反驳,这本身就是一件奇怪的事情,60多岁以上的玻尔又有那些顾虑,什么样的话题可能会导致这种结果。现在来看,玻尔顾虑的可能,一是海森堡没有如实解释当初两人会面的谈话主题,但后来不便很明白地进行解释,毕竟海森堡当时还是纳粹德国“U”计划的负责人,身份和地位决定了他既不能违背自己的祖国,又不能违背自己的良知,只能采用模棱两可的话,而真相只能永远的烂在肚子里;二是顾忌海森堡的身份和影响,以及与自己多年亦师亦友的交情,两人之间的谈话一旦被其他人所知难免给对方带来难堪,同时还要考虑两人是同行,毕竟见面的机会还是比较多,这一点也被后来的两人交往的事实所证实;三是顾忌到海森堡的个人隐私,如果将他的隐私泄露给外人也是一件及其令人尴尬的事情,何况两人的交情如此之深;四是顾忌到自己的身份,因为无论如何海森堡没有帮助纳粹德国研制出来原子弹,而自己加入曼哈顿计划帮助美国人研制出来原子弹,并且已经造成大量的人员和财产的损失。从这一点来说,与海森堡相比,两人谁更有良知便不言而喻;五是顾忌到海森堡带来的信息,毕竟作为纳粹德国核心计划负责人,战时将自己国家的核心技术秘密无论哪种方式泄露给外人都是不可接受的,何况海森堡也是冒着被盖世太保迫害的危险来到物理研究所。从这一点上来讲,前面所提到的七种猜想种能触及玻尔底线的应该是:与玻尔交流学术良知,而劝解玻尔加入德国原子弹研究计划、劝解玻尔加入德国国籍、劝解玻尔交出他们的研究成果、刺探玻尔团队研究秘密、劝解玻尔离开丹麦和与玻尔交流遇到的学术困难应该不会是两人战后的应该的反应。最后,从两人的个人经历看。玻尔是经久考验的量子力学巨星和学术大家,“专家中的专家”,他带领着一个开创未来的学科专业研究机构,而且还能与年龄相差16岁的海森堡成为当时可以彻夜交谈工作的挚友、且能使海森堡冒着危险来到哥本哈根本身就说明玻尔具有宽广的胸怀、一流的学识和非凡的视野,与这样的学者交往应该是业界同行的一大幸事;而海森堡则是量子力学的巨人,“专家中的领导”,能够在人才济济的纳粹德国核物理研究领域牵头“U”计划,这足以说明海森堡一方面具有强大的技术能力作为支撑,同时还具备本国同行内很好的口碑,以及纳粹德国高层的赏识和信任。从这一点上来讲,前面所提到的七种猜想种能触及玻尔底线的应该是:与玻尔交流学术良知、劝解玻尔离开丹麦,而劝解玻尔加入德国原子弹研究计划、劝解玻尔加入德国国籍、劝解玻尔交出他们的研究成果、刺探玻尔团队研究秘密和与玻尔交流遇到的学术困难应该不会是两人战后的应该的反应。经过这样的分析,不难发现,两人之间最可能的是话题就是与玻尔交流学术良知这个话题。也正是这个原因,玻尔迟迟没有离开丹麦,直到1943年9月纳粹政权准备逮捕他。于是,他在反抗运动组织的部长下逃到瑞典,再转道英国抵达美国。四.两位科学家之后的情况玻尔逃离到英国之后,根据美国总统罗斯福和英国首相丘吉尔签署的魁北克协议,两国科学家应密切合作。于是,玻尔被英国政府任命为技术顾问,并与一批英国物理学家去往美国,参加了由爱因斯坦发起的、以制造原子弹而著名的曼哈顿计划。这是因为玻尔由于担心德国率先之造出原子弹,给世界更大的灾难和威胁,积极推动原子弹的研制工作。但在原子弹研制成功以后,玻尔与奥本海默等美国其他著名和物理学家一样,坚决反对任何人、任何国家、任何理由在战争中使用原子弹,并联系美国和英国的国务活动家,参加禁止核试验、和平利用核技术的活动。1962年1月,玻尔因心脏病突发在丹麦逝世。而海森堡以后的命运稍微有些波折。1939年,美国总统富兰克林·德拉诺·罗斯福接受了已经在美国定居的爱因斯坦的建议,开始了原子弹的研制工作。不久,美国国家宇航局向时任总统罗斯福提交一份《科学技术——无止境的边疆》的报告。这份报告里详细分析了美国和德国在科技方面的差距,其中德国诺贝尔奖获得者人数竟然是美国人数的3倍,其科学实力和研究能力并不比美国逊色,完全有可能在美国之前抢先造出原子弹。化解这个问题最好的办法就是把德国各领域顶尖科学家抢过来,即使这些人不能为美国所用,但也不能为纳粹德国所用。于是,1944年年初,美国便开始执行一个号称“回形针”(Paperclip)的计划。该计划由美国战略情报局(Office of Strategic Services,即后来的中央情报局)统一领导下制定,并专门设立了一个联合情报调查局(Joint Intelligence Objectives Agency)的机构统一协调整个计划。这个计划具体实施是由一个名为阿尔索斯的专门谍报组织,该组织的队长名为鲍里斯∙帕西(上校),其成员全部来自美国陆军和海军情报系统。当时他们的行动极为保密,只有时任陆军部长亨利·刘易斯·史汀生、参谋总长乔治·卡特莱特·马歇尔知道他们的存在。图片
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亨利·刘易斯·史汀生乔治·卡特莱特·马歇尔阿尔索斯谍报队首要问题是要摸清楚德国有哪些著名的科学家,但他们最关心的是核物理学方面的科学家。他们首先咨询了来自德国的爱因斯坦和来自波兰的恩利克·费米等科学家知道的、可能的德国科学家名字,然后又立即赶到英国伦敦,翻阅了大量的学术期刊,制作了一份可能参与德国制造原子弹计划的50多名科学家名单。不久,他们接到一份从英国情报局转来的、来自瑞士的一位科学家报告的情报,称纳粹德国已将一些著名的科学家隐匿在黑辛根镇一带,正在从事一项秘密项目的研究,其中就包括最著名的核物理学家海森堡。1945年3月,美军攻入德国本土后,阿尔索斯随一部分美军随即紧急进入黑辛根镇的海德堡附近,马上占领了当地的一些实验室,并俘获了纳粹德国原子能研究方面的主要科学家哈恩,这些人很快被送到海德堡的美军占领区。5月2日,阿尔索斯秘密进入乌尔费尔德镇海森堡家所在地,并找到了海森堡本人。第二天,谍报队连同一个营的美军赶到海森堡的家里,并从他家中将他带走。被捕获后的海森堡并没有随美军到美国,而是被关押在英国的一个农舍(Farm Hall)里。经过美国和英国一系列严格、审慎地调查之后,海森堡被释放后又回到了德国(二战后的西德)。1946年秋,海森堡与同事一起重建哥廷根大学物理研究所,并担任所长,主要从事物理学和天文物理学方面的研究。从1953年起,海森堡将研究重点放在基本粒子理论研究。1957年的时候,他与其他本国科学家联合反对联邦德国(冷战时期的西德)军队使用核武器,促进原子能的和平利用。1976年2月1日,海森堡因病去世。其实,玻尔还有与我国科学家的交往历史,并曾于1937年5、6月间到访中国并讲学。期间,玻尔和丁燮林(时任中央研究院物理研究所所长)、顾静徽(中国首位女物理学博士)、束星北(物理学家)、王淦昌(物理学家)、竺可桢(时任浙江大学校长)、蔡元培(时任中央研究院院长)、罗家伦(时任国立中央大学校长)、吴有训(时任清华大学理学院院长)等中国学者进行深度学术交流,玻尔称束星北是爱因斯坦一样的大师。束星北的文章《引力与电磁合论》《爱因斯坦引力理论的非静力场解》是我国早期关于相对论的重要论著。图片
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顾静徽教授束星北教授五.两位科学家见面的余波尽管两位科学家都去世了,但两人在哥本哈根的见面时至今日还不断有人根据新的资料发掘出新的观点。1989年,杨振宁在上海交大演讲时说道“......很好的海森堡传记至今还没写出来......这是一段非常复杂的历史......”。1978年英国人琼斯(Jones)出版了《高度机密战争:英国科学情报部门》(MostSecret War:British Scientific Intelligentce),其中详细分析了海森堡当年计算所犯的错误。马克·沃克尔(Mark Walker)在1989年出版的《德国国家社会主义及核力量的寻求》(GermanNational Socialism And The Quest for Nubclear Power)中认为海森堡没有计算错误。1993年,托马斯·保罗(Thomas Powers)出版《海森堡的战争》(Hersenberg'sWar)中详细描绘了海森堡如何消极对待原子弹计划,但这本书更像是一本间谍小说。由此,诞生了戏剧《哥本哈根》。1998年,保尔·罗斯(Paul Rose)出版了《海森堡与纳粹原子弹计划》,详细分析了纳粹德国原子弹的研发历程,并对海森堡进行了客观的评价。“有些问题,人就是死了,甚至死了很久,它仍然存在”。现在信息手段极其发达,许多网友也加入到这个两人见面谈了些什么的探讨之中......但不难发现,这个探讨可能永远找不到正确答案。2022年12月09日,初稿2022年12月14日,终稿参考文献本文综合参考了以下文献中的素材和资料,致以谢意:1. 沃纳.海森堡,https://baike.baidu.com/link?url=9Ww_KCniy0jb5BZDSOfFBQ8XVSuO73_MqClt1zHznR4Y6-YabzMQbDuweoh3unROG651OdsXEUCPFcP75qg1hkOhH0DcMILElX01nUcNuFm8cb5DS0yItPW3gMWLdiHv3xZR4QXq-2pGvCZD9MhOiK;2. 尼尔斯.玻尔,https://baike.baidu.com/link?url=8cZqIBVSS4LuH7HongbTtg_QZYED3V3nPIDQmPMGL2rTtM7gyYlzunHL-loBahSKmBQMBrKkxywKN0HXddFHFAynnxWIFaOJOMiopWTESRSAgWMW7jr_6I1DPURtdZQbsFjjvG6usIvANjFutYoSJa;3. 哥本哈根中的海森堡的伦理选择,https://wenku.baidu.com/view/4d598af3b207e87101f69e3143323968001cf47f.html?_wkts_=1670573468243&bdQuery=哥本哈根会谈之谜;4. 诺贝尔物理奖-海森堡,http://www.360doc.com/content/19/0613/15/62591827_842211378.s_html5. 不确定原理,https://baike.baidu.com/item/不确定%_E6