为什么爱因斯坦会说：“上帝不会掷骰子”？他想表达什么意思？

上帝的掷骰子实际上发生在一次索尔维会议上，那是一次科学家峰会。从20世纪20年代到30年代，科学家们有一个疑问，就是哥本哈根学派对量子力学解释的“不确定性”是否可靠？

是粒子还是波？

要理解这一点，我们得从牛顿说起。牛顿时代解决了宏观低速的物理现象，也就是牛顿力学，这个理论也让牛顿成了神。但实际上牛顿不仅仅是自然哲学的数学原理这本书。威斯敏斯特大教堂墓前的雕像中有四本书，代表了包括光学在内的四部代表作。

你可能想知道光学和牛顿力学有什么区别？先说清楚，就是光速不低，光是什么很难讲。伽利略试图测量光速，但他失败了。也就是说，在牛顿时代，光速是多少？这仍然是一个谜。其次，光是什么？其实那个时代的科学家也没有什么好的思路去验证。不能验证，不代表不能提出理论。牛顿认为光是粒子，惠更斯等人认为光是波。

当然，它们都有自己的证据，比如光的反射说明光有粒子，而光的衍射实际上说明光有波动。按理说应该是个不相上下的情况，但由于牛顿的学术地位是神，光是粒子的观点占了上风。其实后面大家都知道，光有波粒二象性，不过这是后话了。

后来，在托马斯·杨和麦克斯韦的努力下，单独一波占了上风。尤其是麦克斯韦，是和牛顿一个级别的科学家。他提出了麦克斯韦方程，统一了电和磁，预言光是电磁波，这也被赫兹证明了。

量子力学的诞生

然而在20世纪，物理大楼上飘着两朵乌云空。一个是以太，另一个是黑体辐射。以太导致了相对论的出现，黑体辐射导致了量子力学的出现。那和光有什么关系？相对论其实和光速有关，黑体辐射和光有关。

如果光是波，就意味着电磁辐射应该是连续的，而不是不连续的。但是，如果按照麦克斯韦电磁理论来解决黑体辐射问题，就会出现很多问题。于是，被迫无所事事的普兰克在玻尔兹曼的启发下，提出了“量子”的概念。

他认为能量不是连续的，而是一个一个的，能量的最小单位叫做量子。爱因斯坦利用“量子”进一步解决了光电效应的问题。

测不准原理

但是后来问题爆发了。当科学家研究原子结构时，很难用经典理论来描述原子结构和电子的行为。在这个过程中，科学家逐渐抛弃了经典理论，最终在海森堡提出的矩阵力学和薛定谔的薛定谔方程中解决了这一切。波恩证明了矩阵力学和薛定谔方程是等价的，并给出了概率波的解释模型。接着海森堡进一步提出了测不准原理，其中说:

没有办法同时确定一个质点的动量和位置。动量的不确定性越小，位置的不确定性越大。同样，位置的不确定性越小，动量的不确定性越大。

那到底是什么意思？在我们的传统物理学中，物体的运动一般是这样描述的:某物在某一时刻以什么速度向某一方向运动？但是到了量子力学，就变成了在某个时间某个地点出现多少个东西的问题？具体到原子核外的电子，量子力学的哥本哈根学派认为，电子同时出现在原子核外的所有位置，每个位置的不同在于概率的不同，也就是说，电子的运动要用概率云来描述。

上帝不掷骰子。

这个“概率云”的解释模型实际上是爱因斯坦、薛定谔等人无法接受的，所以爱因斯坦认为这个理论是不完整的。所以，当他和玻尔争论的时候，他说了那句著名的话:

上帝不掷骰子。

玻尔也反驳了一句:

爱因斯坦不会告诉上帝该做什么。这里客观的说一下，哥本哈根学派的这套理论，其实对微观现象的解释是极其准确的，而且精度特别高。所以爱因斯坦只能证明它的不完全性。几经战争，哥本哈根学派的大人物尼尔斯·玻尔基本占了上风，他和后来科学家的实验一次又一次证明了哥本哈根学派的观点。