不论是从一般前景还是从实验技术来看，巨大的进步是从1933年菲德利·约里奥（FredricJoliot）和爱伦·居里（IreneCurie）的所谓人工β放射性的发现开始的，这种放射性是由α射线轰击所引起的核增变产生的。我几乎用不着在这儿重述，通过思瑞科·费密（EnricoFermi）对由中子诱发的核增变所进行的光辉的系统研究，发现了许多种元素的放射性同位素并得到了关于由慢中子俘获所引起的核过程的大量知识。特别是这种过程的继续研究揭示了最引人注意的共振效应，其尖锐度远远超过由包斯（Pose）首次观察过的α射线所诱发的反应的截面中的峰值尖锐度，而且，伽莫夫立刻就使卢瑟福注意了哥尔内依据势阶模型对此现象所作的解释。
布拉开特用其巧妙的自动云室技术进行的观测已经证明，在卢瑟福用有关人工核蜕变的原始实验研究过的那种过程中，入射的。粒子就是留在质子逸出后的剩余核中的。现在问题变得很清楚，在一个很大的能量范围中，一切类型的核嬗变都要经过分划得相当开的两步。其中第一步是形成一个寿命较长的复核，而第二步则是释放复核的激发能，这一步是各种可能的蜕变方式和辐射过程彼此竞争的结果。卢瑟福对它很感兴趣的这种观点，就是我在1936年应卢瑟福的邀请在开文迪什实验室所作最后一次系统演讲的主题。
在卢瑟福于1937年逝世以后，不到两年，他在蒙特利耳时的老朋友和老同事，当时和弗里茨·斯特拉斯曼（FritzStrassmann）在柏林一起工作的奥托·哈恩（OttoHahn），就发现了最重元素的裂变过程，而这一发现就开始了一种新的戏剧性的发展。紧接在这一发现之后，当时在斯德哥尔摩和哥本哈根工作而现在则都在剑桥工作的丽丝·迈特纳（LiseMeitner）和奥托·弗里什（Otto Frish）就对这一现象的理解作出了重要的贡献；他们指出，高电荷核的稳定性的临界减低，乃是核组分间的内聚力和静电斥力相平衡的一种简单后果。我和惠勒（Wheeler）合作进行的对裂变过程的更详细的研究已经证明，该过程的很多特征，都可以借助于以复核的形成作为第一步的那种核反应机制来加以说明。
在卢瑟福一生的最后几年中，他和马尔卡斯·奥里凡（MarcusOlinhant）成了同事和朋友，后者本人的一般态度和工作能力都是使我们非常想念的。在那时候，尤里（Urey）发现了重氢同位素2H或氘，而劳伦斯（Lawrence）则建造了回旋加速器并在用氘核注引起的核蜕变的初期研究中得到了一些惊人的新效应；这些都开辟了进行研究的新的可能性。在卢瑟福和奥里凡的经典性实验中，他们在用质子和氘核轰击分离出来的锂同位素时发现了H或氚，并发现了He；在这些实验中，确实已经给应用热核反应来将原子能源的全部指望付诸实现的那种精力充沛的现代企图奠定了基础。
从他刚刚开始研究放射性时起，卢瑟福就敏锐地认识了这些研究在许多方向上打开的广阔前景。特别说来，他很早就对估计地球年龄和理解地壳热平衡的可能性深感兴趣。尽管当时还不能为了技术的目的而释放核能，但是，能够在生前看到对于一向未知的太阳能源所作的解释已经作为自己所开始的那种发展的结果而在远方出现，这对卢瑟福想必是一种巨大的满足吧！
当我们回顾卢瑟福的一生时，我们当然是在他的划时代科学成就的独一无二的背景上来理解它的，但是，我们的回忆将永远受到他人格的魅力的照耀。在较早的那些纪念演讲中，卢瑟福的很多最亲密的同事曾经提到从他的精力和热诚中放射出来的灵感；提到他的冲动态度的魅力。事实上，尽管卢瑟福的科学活动和行政活动有着很大的和迅速增长的范围，但是，我们大家在早期曼彻斯特时代如此欣赏的那种精神，在开文迪什也是同样占着统治地位的。
关于卢瑟福从童年到晚年的丰富生活的一个忠实写照，已经由他的蒙特利耳时期的老友AS．伊伍（AS．Eve）写成了。伊伍书中引自卢瑟福数量惊人的通信中的那很多引文，特别使人对于他和全世界的同道及学生们的关系得到一个生动的印象。伊伍也很成功地报道了经常在卢瑟福周围生长起来的某些幽默的故事，而当卢瑟福于1932年第二次亦即最后一次到哥本哈根访问我们时，我曾经在一次演讲中提到这种故事；那篇演讲也重印在伊伍尔书中了。
作为卢瑟福整个态度的特征的，是他对曾经和他在短期或长期内接触过的许多青年物理学家中的每一个都表示热烈的兴趣。例如，我生动地记得我在开文迪什的卢瑟福办公室中和年轻的罗伯特·奥本海末（RobertOppenheimer）初次相遇时的情况；奥本海末后来是和我发生了非常亲密的友谊的。事实上，在奥本海末进入办公室以前，卢瑟福已经用他对于才能的敏锐感觉描述了这一年轻人的丰富天赋；在时间过程中，这种天赋为奥本海末创造了他在美国的科学生活中的显著地位。 如所周知，在访问剑桥以后不久，奥本海末当在哥廷根学习时就已成为让人们注意到粒子穿透势垒这一现象的最早人物之一；这种现象以后要成为伽莫夫等人对α衰变的巧妙解释的基础。伽莫夫在哥本哈根停留了一段时期以后，于1929年到了剑桥，在那儿，他对解释核现象所作的持续贡献得到了卢瑟福的很高评价；他也很欣赏伽莫夫在日常交往中所保持的那种奇妙而轻松的幽默，后来伽莫夫在他的著名的通俗书籍中充分地表现了这种幽默。
在当时在开文迪什实验室工作的很多从外国来的青年物理学家中，色彩最鲜明的人物之一就是卡匹察，卢瑟福对他作为一个物理工程师的那种想象力和才能大为赞赏。卢瑟福和卡匹察之间的关系，对他们两人都是很有特征性的，而且，尽管不可避免地在情感上有些冲突，但是这种关系自始至终都以深深的互相钟爱作为标志。在卡匹察于1934年回到俄国以后，卢瑟福仍然努力支持他的工作，隐藏在这种支持的后面的也正是上述那些感情；而在卡匹察一方面，在卢瑟福逝世以后我接到他的一封信，这封信也很动人地表达了那些感情。
在本世纪三十年代的初期，为了实施卡匹察的很有希望的计划，在卢瑟福的倡议下作为开文迪什实验室的附属单位建立了蒙德实验室；当时，卡匹察希望在该实验室的装饰上表现他在和卢瑟福的友谊中得到的喜悦。但是，外壁上的一个鳄鱼雕像却引起了议论，只有当提到有关动物生活的特殊的俄国民间故事时，这些议论才得以平息。然而，最重要的是，放在门廊中按照伊瑞克·吉耳（EricGill）的艺术笔调作成的卢瑟福浮雕像，使卢瑟福的很多朋友都深为震惊。在一次到剑桥的访问中，我承认我不能同意这种愤慨之情；这种意见是如此地受到欢迎，以致卡匹察和狄喇克把一个雕像复制品送给了我；这个复制品放在我在哥本哈根研究所的办公室中的壁炉上，从那时起它一直给我以每日的享受。
当卢瑟福因其在科学上的地位而被封为英国贵族时，他对自己作为贵族院的一员而负有的新责任感到了敏锐的兴趣，但是，在他的行为的直率和淳朴方面肯定是没有任何改变的。例如，在一次皇家学会俱乐部的宴会上，在和他的一些朋友交谈时我用第三人称提到卢瑟福勋爵，他生气地转身向我喊道“你把我叫做‘勋爵’吗？”这就是我所能记得的他对我说过的最严厉的话了。
直到他逝世为止，卢瑟福以其不衰的精力在剑桥工作了将近二十年；在这二十来年中，我的妻子和我都同他和他的家庭保持了密切的接触。几乎每一年我们都会在他们的纽汉姆庐中的优美的家中受到殷切的款待；他们的住家位于古老学院的后面，那里有一个可爱的花园，卢瑟福可以在这里得到休息，而管理花园也是玛丽·卢瑟福的很有乐趣的工作。我记得在很多平静的晚间，我们在卢瑟福的书室中不但讨论物理科学的新前景，而且讨论人类兴趣的很多其他领域中的课题。在这种谈话中，一个人永远不会受到引诱去过高估计他自己的贡献的兴趣，因为，在一天的工作以后，只要觉得谈话和自己无关，卢瑟福就很容易沉沉地睡去。于是，人们就必须等他醒来，然后他就重新用他常有的精力加入谈话，就像什么事也没有发生一样。
在星期天，卢瑟福照例在早晨和几个亲密的友人玩玩高尔夫球，而在晚上则到三一学院用饭；在那里，他会遇到许多杰出的学者并欣赏关于各色各样问题的讨论。带着对生活的一切方面都不知满足的好奇心，卢瑟福对他的有学问的同事们是很尊重的；但是，我记得在我们有一次从三一学院回来的路上他曾经谈到，在他看来，当所谓人文学家们因为不知道为什么在他们的门口按一下电钮，他们厨房中的铃子就会响起来而感到骄傲时，他们是有点太过分了。
卢瑟福的某些说法曾经引起误解，使人们认为他不能充分认识数学表述形式在物理科学的进步中的价值。事实上完全相反，当主要是由他创立的那一物理学分支迅速地发展起来时，卢瑟福是常常对新的理论方法表示赞赏的，他甚至对量子理论的哲学涵义问题也很感兴趣。我特别记得，在他逝世前几个星期当我和他最后一次在一起时，他对于生物学问题和社会问题的互补处理方式是何等地醉心，以及他多么热心地讨论了通过在民族之间交换初生婴儿之类的不寻常的程序，来得到有关民族传统和民族偏见之根源的实验资料的可能性。
几星期以后，在波罗那的伽瓦尼二百周年诞辰纪念会上，我们悲痛而震惊地听到了卢瑟福逝世的消息，而我立刻就到英格兰参加了他的葬礼。我在不久以前还和卢瑟福夫妇在一起，并且看到卢瑟福完全健康并像往常那样地神彩奕奕；因此，当我又见到玛丽·卢瑟福时，那确实是处于悲剧性的境界之中了。我们谈到了思耐斯特（即卢瑟福——译者）的伟大的一生；在这一生中，从很早的青年时代她就是他如此忠诚的伴侣，而他对于我则几乎是像第二个父亲一样的。过了些天，卢瑟福就被安葬在威斯敏斯特教堂的牛顿墓地附近了。
卢瑟福没有活到能够看见因为他的原子核的发现以及随后的基本研究而引起伟大技术革命的时候。但是，对于和我们的知识及能力的任一增长相联系着的责任，他一直是很清楚的。我们现在正面临着对于我们整个文明的最严重的挑战；我们必须阻止人类已经掌握了的可怕力量的灾难性的应用，而将巨大的进步转到促进全人类的福利方面来。我们中间被召唤参加了战争设计的某些人常常想到卢瑟福，并且很恭谨地努力按照我们设想的卢瑟福所会采取的方式来行动。
卢瑟福留给我们的回忆，对于有幸认识他并接近他的每一个人都永远是鼓励和坚毅的丰富源泉。今后要对原子世界进行探索的世世代代，将继续从这一伟大开创者的工作和生活中吸取灵感。
量子力学的创立
（为《沃尔纳·海森伯和当代物理学》一书而作）
威尔纳·海森伯的六十寿辰，使我得到一个可欢迎的机会来谈谈我对当年的某些回忆；那时他在哥本哈根和我们一起工作并以那样的天才创立了量子力学的基础。
在将近四十年前，在1922年的春天，我初次遇到了青年大学生海森伯。那是在哥廷根，我应邀到那里进行一系列关于原子构造之量子理论现状的演讲。索末菲及其学派，由于十分精通哈密顿和雅可俾发展起来的利用作用量不变量来处理力学体系的那些方法而取得了很大的进步，但是，将作用量子纳入古典物理学的无矛盾推广中的问题，却仍然包含着深刻的困难。对待这一问题的各种不同态度，引起了很活跃的讨论，而我很高兴地想起，当我强调对应原理作为进一步发展的指导时，人们、特别是青年听众们都很感兴趣。
在这一场合下，我们讨论了索末菲以为最有希望的两个青年学生到哥本哈根来的可能性。泡利在同一年就已经参加了我们的集体，而海森伯则按照索末菲的建议还要在慕尼黑停留一年，以完成他的博士论文。在海森伯于1924年秋天到哥本哈根来住一较长时期之前，我们在前一年春天已经很高兴地在哥本哈根短期地见到了他。那时，我们就继续进行了在哥廷根开始的讨论，既在研究所中，也在长时间的散步中，而我对海森伯的少有的天赋也得到了更强烈的印象。
我们的谈话接触到物理学和哲学中的许多问题，而且特别强调了对于有关概念的无歧义定义的要求。原子物理学问题的讨论，最重要地涉及了作用量子在与描述全部实验结果所用各概念的关系方面的奇特性质，而且，联系到这一点，我们也谈到了数学抽象在这儿也像在相对论中一样被证实为有用的那种可能性。在当时，我们面前还没有这种前景，但是物理概念的发展却刚刚进入一个新的阶段。
我曾经和克喇摩斯及斯累特（Slater）合作，企图将个体的原子反应纳入古典辐射理论的构架中。虽然我们起初在能量和动量的严格守恒方面遭遇到一些困难，但是，这些研究却导致了作为原子和辐射场之间的联系纽带的虚报子这一概念的进一步发展。不久以后，克喇摩斯沿对应原理的路线发展起来的色散理论就将问题向前推进了一大步，这种理论与爱因斯坦关于吸收过程及自发发射、诱发发射等过程的普遍几率法则建立了直接的联系。
梅森伯和克喇摩斯很快就进行了密切的合作，结果得到了色散理论的一次扩充。特别说来，他们研究了一种新颖的原子反应，这种反应和由辐射场引起的微扰有关。然而，在下述意义上这种处理仍然是半经验性的，那就是，仍然没有自圆其说的基础来推导原子的谱项或原子的反应几率。当时只有这样一种模模糊糊的希望：刚才谈到的色散效应和微扰效应之间的那种联系，或许可以用来逐渐地重新表述理论，通过这种再表述，可以一步一步地把经典概念的每一不适当的应用都消除掉。我们深切感到这样一种程序的困难，因此，当二十三岁的海森伯发现可以如何一蹴而就地达到目的时，我们大家都感到深为钦佩。
通过用非对易算符来巧妙地表示运动学的和动力学的量，事实上他已经奠定了进一步的发展所即将依据的基础。新量子力学的形式化的完成，很快地就在他和玻恩及约尔丹的密切合作中得到了。在这方面我愿意提到，当收到约尔丹的一封信时，海森伯描述了他的感想，他的话大致是这样：“现在有学问的哥廷报数学家们这样起劲地谈论什么厄密矩阵，而我却甚至连什么是矩阵都不知道。”在访问剑桥时，海森伯曾把自己的新见解告诉了狄喇克；不久以后，狄喇克就成了能够针对自己的工作来自己创造适当数学工具的那种青年物理学家的另一个光辉范例。
虽然新的表述形式显然已在量子问题的无矛盾表示方面得到了决定性的进步，但是，在一段时间之内，对应性的要求却似乎还没有完全得到满足。例如，我记得，泡利对氢原子能态的处理就是海森伯观点的早期的有成果应用之一，但是泡利本人却对当时的形势表示过不满意。他强调指出，月球在其绕地轨道上的位置可以测定，这应该是显而易见的，但是，按照矩阵力学，具有明确规定的能量的二体体系的每一个态，在有关的运动学量方面却只有统计的期许值。
正是在这一方面，当时即将从物质粒子的运动和光子的波动传播之间的类比中看到新的光明；这种类比是德布罗意在1924年已经提到过的。在这种基础上，通过建立他的著名的波动方程，薛丁谔在1926年在应用函数论这一有力工具来处理很多原子问题方面得到了辉煌的成功。至于对应性问题，最重要的是薛丁谔方程的每一个解都可以表示成谐和本征函数的叠加，这就使人们有可能详细追寻如何可以将粒子的运动和波包的传播相对比。
然而，在开始时，关于量子问题的表面上如此不同的两种数学处理之间的相互关系，仍然是有点不大清楚的。作为当时的争论的一个例子，我可以提到，海森伯对依据波的传播来解释施特恩-
盖拉赫（Stern，Gerlach）效应的可能性表示过的一种怀疑，是怎样被奥斯卡·克莱恩打消了的。克莱恩特别熟悉哈密顿所指出的力学和光学之间的类比，从而他本人已经走上了波动方程的道路，他简单地提到惠更斯（Huygens）对于晶体中的双折射的旧解释，这样就解决了问题。薛丁谔于1926年秋天到哥本哈根的访问，提供了活跃地交换观点的一个特殊机会。在这一场合下，海森伯和我曾试图使他相信，如果不把吸收过程和发射过程的个体特性明显地考虑在内，他对色散现象的优美处理就不可能和普朗克的黑体辐射定律相谐调。
薛丁谔波动力学的统计诠释，不久就通过玻恩对碰撞问题的研究而被阐明了。不同方法的完全等价性，也在1926年就已通过狄喇克和约尔丹的变换理论而确立了。在这方面我记得，海森伯在一次研究所讨论会上指出，矩阵力学使我们不但能够确定一个物理量的期许值，而且可以确定该量的任意乘幂的期许值，而在下一次讨论中，狄喇克就说这一见解给他提供了普遍变换的线索。
1925－1926年的冬季，海森伯是在哥廷根工作的，而我也到那里去过几天。我们特别谈到了电子自旋的发现；这一发现的戏剧性的历史，近来在泡利纪念文集中曾得到各方面的阐明。使得哥本哈根集体感到很高兴的是，在这一次访问中，海森伯同意到我们研究所来接替克喇摩斯的讲师职位，那时克喇摩斯已经受聘为乌得利支的理论物理学教授了。海森伯在下一学年中的讲课，不但在内容方面，而且也在他对于丹麦语言的完善掌握方面受到了学生们的赞赏。
这一年，对于海森伯的基本科学工作的继续来说是特别有成果的一年。一个突出的成果就是氦光谱双线性的阐明，这一问题是原子构造之量子理论中久经考虑的最大困难之一。有了海森伯联系到波函数的对称特性来对电子自旋进行的处理，泡利原理也变得清楚多了，而这立刻就带来了一些最重要的后果。海森伯本人被直接引导到了铁磁性的理解，而且不久就出现了海特勒和伦敦对同极化学键的阐明，同样也出现了邓尼孙（Dennison）对于氢比热这一老难题的解答。
联系到那几年中原子物理学的迅速发展，人们的兴趣越来越集中到丰富经验数据的整理问题上去了。海森伯对这些问题的深入考察，在（量子论中运动学和力学的形象化内容）这篇著名的论文中得到了表现；该文是在他停留在哥本哈根的末期问世的，文中第一次表述了测不准关系式。从一开始，对待量子理论中那些表现佯谬的态度，就以重视和作用量子有关的基元过程的整体性特点为其特征。尽管一直都很清楚，能量和其他不变量只有对于孤立体系才能严格地定义，但是，海森伯的分析却揭示了原子体系的态在任何观察过程中会在多大程度上受到和测量工具间不可避免的相互作用的影响。
对于观察问题的强调，又把海森伯在第一次访问哥本哈根时和我谈到的那些问题提到了首要地位，而且引起了关于一般认识论问题的进～步讨论。应该可能用无歧义的方式传达实验上的发现，而正是这一要求就意味着，实验装置和观察结果，必须用我们为了适应环境而采用的普通语言表示出来。例如，量子现象的描述，要求在原理上把所考察的客体和用来确定实验条件的测量仪器区分开来。特别说来，此处遇到的迄今在物理学中如此陌生的这些对立，强调了将获得经验时所处的条件考虑在内的必要性，这种必要性在其他经验领域中是人所共知的。
在谈论我关于旧日的某些追忆时，我首先想到的就是要强调，来自很多国家的整整一代物理学家的密切合作，怎样在一步一步地在一个巨大的新知识领域中创造秩序方面取得了成功。经历物理科学的这一发展时期，是一种妙不可言的探险，而威尔纳·海森伯则在这一期间占据着突出的地位。
索耳威会议和量子物理学的发展
（1961年10月在布鲁塞尔第十二届索耳威会议上的演讲。载于《量子场论）一书。）
恰恰在五十年前在恩耐斯特·索耳威的高瞻远瞩的首倡下开始召集的、并在他所建立的国际物理学研究所的主持下继续召开的一系列会议，对于物理学家们说来，曾经是讨论作为不同时期兴趣中心的那些基本问题的一种独一无二的机会，从而也在许多方面刺激了物理科学的近代发展。
每一届会议上的报告和随后的讨论都有详细的纪录；对于想要对在本世纪初期兴起的那些新问题的探索过程有一个印象的治科学史的人们来说，这些纪录将来将是最有价值的情报源泉。事实上，通过整整一代物理学家们的共同努力而对这些问题进行的逐步澄清，在随后的年代中不但如此巨大地扩大了我们对于物质原子构造的洞察，而且甚至在物理经验的概括方面也导致了一种新前景。
作为在时间过程中曾经参加过很多次索耳威会议并在最早的几次会议上和许多与会者有过个人接触的人员之一，我欣然接受邀请，来借此机会谈谈我关于各次讨论在阐明我们所面临的问题方面所起作用的若干回忆。在处理这一工作时，我将力图在原子物理学在过去五十年中所经历的多方面发展的背景上来介绍这些讨论。
1911年的第一届索耳威会议的题目是“辐射理论和量子”，这一题目本身就指示着当时的讨论的背景。上一世纪物理学中最重要的进展，或许就是对辐射现象提供了如此影响深远的解释的麦克斯韦电磁理论的发展以及热力学原理的统计诠释，这种诠释以玻耳兹曼（Boltzmann）对于捕和复杂力学体系的状态几率之间的关系的认识为其顶峰。但是，和周围器壁处于热平衡的空腔辐射，其波谱分布的说明却带来了出人意料的困难，这些困难通过瑞利的精辟分析而得到了特别的显露。
在本世纪的第一年，普朗克关于普适作用量子的发现，形成了发展中的一个转折点；这一发现揭示了原子过程中的一种整体性特色，这是完全超出于经典物理概念之外的，甚至是超越了物质有限可分性这一古代学说的。在这种新背景上，爱因斯坦在早期就强调了在详细描述辐射和物质之间的相互作用的任何企图中都会涉及的表现佯谬；他不但使人们注意到低温下固体比热的研究给普朗克的见解提供的支持，而且，联系到他对光电效应所作的创造性处理，他也引入了基元辐射过程中作为能量和动量的载体的光量子或光子的概念。
事实上，光子概念的引入，意味着牛顿和惠更斯时代关于光的颗粒构造或波动构造的古老两难推论的复活；通过辐射的电磁理论的建立，这种两难推论似乎已经在有利于波动学说的条件下解决了。当时的形势是顶奇特的，因为普朗克恒量乘以辐射的频率或波数就得到的光子能量或光子动量，而这种定义本身就直接牵涉到波动图景的一些特征。于是，我们就面临着经典物理学中不同基本概念的应用之间的一种新颖的互补关系；这种关系的研究，在时间过程中将使决定论描述方式的有限范围的明朗化，并且甚至对最基本的原子过程也要求本质上是统计性的说明。
会上的讨论是由洛仑兹的一次精彩演讲开始的，他说明了一种以经典概念为基础的论证，这种论证导致了能量在物理体系的不同自由度之间的均分原理；这里的自由度不但包括构成体系的各物质粒子的运动，而且也包括附属于粒子电荷的电磁场的简正振模。然而，遵循着瑞利关于热辐射平衡的分析路线，这种论证却导致了众所周知的佯谬结果，那就是，任何温度平衡都是不可能的，因为体系的全部能量都要逐渐传给频率递增的电磁振动。
表面看来，使辐射理论和普通的统计力学原理相互调和的唯一方法，就是金斯提出的下述建议：在实验条件下，我们所遇到的不是真正的平衡，而是一种似稳态，在这种似稳态中我们是看不到高频辐射的产生的。人们在感受到辐射理论中的困难时的那种深切性，可以用会议上宣读的瑞利勋爵的一封来信作为标本，他在信中劝告人们仔细考虑金斯的建议。但是，通过进一步的检查，很快就发现金斯的建议是不可能成立的。
在很多方面，会上的报告和讨论是极有启发性的。例如，在瓦尔堡（Warburs）和鲁滨斯（Rubens）报告了支持普朗克温度辐射定律的实验资料以后，普朗克自己对于引导他发现了作用量子的论证进行了说明。他在评论将这种新特色和古典物理学观念构架调和起来的困难时强调指出，本质性的问题不在于新的能量子假说的引入，而在于作用量概念本身的重新塑造，他并且表示确信，在相对论中也能成立的最小作用量原理，将成为量子理论进一步发展的指南。
在会上的最后一次报告中，爱因斯坦总结了量子概念的很多应用，并且特别处理了他在低温下比热反常性的解释中所用的基本论证。这些现象的讨论，已在能斯特（Nernst）在会上所作的一次报告中被引入了；该报告论及了量子理论对物理学和化学的各种问题的应用，他在报告中特别考虑了很低温度下的物质属性。读一读能斯特的报告是很有兴趣的；他在报告中指出，他从1906年起曾经作了许多重要应用的关于绝对零度下的熵的众所周知的定理，现在成为从量子理论导出的一个更普遍定律的特例了。但是，喀麦林·昂内斯（KamerlinghOnnes）报告了他所发现的某些金属在极低温度下的超导现象，这却带来了一个很大的疑难，这种疑难在很多年以后才初次得到了解释。
受到各方面评论的一种新特色，就是能斯特关于气体分子的量子化转动的概念；这种概念在红外吸收谱线之精细结构的测量中终于得到了如此美好的证实。量子理论的类似应用，也由郎之万（Langevin）在他关于物质磁性随温度变化的成功理论的报告中提出了；他在报告中特别提到了磁子概念，这种概念是由外斯（Weiss）引入的，目的在于解释由分析他的测量结果而推出的原子基元磁矩强度之间的引人注意的数值关系。事实上，正如郎之万所证明的，磁子的值无论如何可以近似地由一个假设中推出，那就是，电子在原子中是转动的，其角动量和一个普朗克量子相对应。
索末菲描述了在很多物质属性中探索量子特点的另一些生气勃勃的和目的论的企图，他特别讨论了用高速电子来产生X射线的问题，也讨论了有关光电效应中的或由电子撞击而引起的原子电离的问题。在评论后一问题时，索末菲要人们注意他的某些考虑和哈斯在一篇最近论文中所显示的那些考虑的类似性；哈斯企图应用量子概念来说明电子在原子中的键合，他所用的原子模型是涉及一个均匀带正电的球的模型，正如J．J．汤姆孙所建议的一样；他曾经得到和光谱频率具有相同数量级的公转频率。至于索末菲自己的意见，他说他不想从这样一些考虑中推出普朗克恒量，而宁愿将作用量子的存在看成原子构造和分子构造问题的任何处理方式的基础。从最近发展趋势的背景上来看，这一说法确实具有差不多是预言的性质。
尽管在开会的当时当然还谈不到概括地处理普朗克的发现时所引起的那些问题，但是人们普遍地理解到，物理科学的巨大的新远景已经升起了。尽管这里需要对无歧义应用基本物理概念的基础进行根本的修正，但是，对于所有的人都是一种鼓励的却是：恰恰是在这些年中，经典方式在处理稀薄气体的属性方面和应用统计起伏来确定原子数方面所得到的新胜利，已经如此突出地证实了建筑基础的巩固性。在会议的进行中，马丁·克努孙（MartinKnudsen）和让·柏伦（JeanPerrin川又恰当地作了有关这些进展的详细报告。
1911年在曼彻斯待遇到卢瑟福时，正是他刚刚从布鲁塞尔回来以后，我从他那里听到了关于第一届索耳威会议上这些讨论的生动叙述。然而，在这一场合下，有一件事是卢瑟福没有告诉我而我在最近几个月以前翻阅会议纪录时才知道了的，那就是：在会上的讨论过程中，人们完全没有提到对以后的发展发生了如此深刻影响的新近事件，即卢瑟福自己关于原子核的发现。事实上，卢瑟福的发现用如此出人意料的方式完善了关于原子结构的资料，这种资料可以用简单的力学概念来加以解说，而同时又揭示了这些概念对任何有关原子体系稳定性的问题的不适用性；这一发现不但应该起一种指南的作用，而且在后来的很多量子物理学发展阶段中也仍然是一种挑战。
1913年的第二届索耳威会议的题目是“物质结构”；当时，通过劳厄在1912年关于伦琴射线在晶体中的衍射的发现，已经获得了最重要的新知识。这一发现确实消除了对于必须赋予这种穿透性辐射以波动性质的一切怀疑，而正如威廉·布喇格所特别强调的，这种辐射在和物质相互作用时所显示的颗粒特性则已经由威耳孙云室图片突出地显示了出来，这种图片表示着气体吸收辐射而放出的高速电子的径迹。如所周知，劳厄的发现直接推动了威廉·布喇格和劳伦斯·布喇格对于晶体结构的光辉探索；通过分析单频辐射在晶体点阵中不同序列的原子平行面位形上的反射，他们既能测定辐射的波长又能推求点阵的对称类型。
关于这些发展的讨论，形成了此次会议的主题；这种讨论以J．J．汤姆孙一篇有关原子中电子组分的巧妙概念的报告为其先导，利用这些概念，不背离经典物理学原理他就能够至少是用定性的方式来探索物质的许多一般属性。为了理解当时物理学家们的一般态度，有一件事实是很能说明问题的，那就是：卢瑟福关于原子核的发现为上述这种探索提供了基础，而这种基础的唯一性则尚未得到普遍的承认。唯一提到这一发现的是卢瑟福自己，他在汤姆孙报告以后的讨论中坚持了支持有核原子模型的实验资料的丰富性和精确性。
实际上，在会议的几个月以前，我的关于原子构造之量子理论的第一篇论文已经发表了；在这篇论文中，已经开始了最初的几个步骤，以应用卢瑟福原子模型来解释元素的依赖于核周围的电子键合的那些特定属性。正如已经指出的，当用普通的力学概念和电动力学概念来处理时，这一问题带来了一些不可克服的困难；按照这些概念，任何点电荷系都不能有稳定的静态平衡，而电子绕核的任何运动都会通过电磁辐射而引起能量的耗散，伴随着这种耗散，电子轨道将迅速地收缩成远小于由一般物理经验及化学经验推得的原子大小的一个电中性体系。因此，这种形势就暗示着，稳定性问题的处理，要直接建筑在由作用量子的发现所证明了的原子过程的个体性上。
一个出发点已由元素光谱所显示的经验规律性提供了出来；正如里德伯所首先认识到的那样，这种规律性可以用并合原理来表示；按照该原理，任一谱线的频率可以极端准确地表示为一组谱项中二项之差的形式，该组谱项是元素的特征。直接依据爱因斯坦对光电效应的处理，事实上就可能将并合定律解释为一些基元过程的证据；在这种过程中，原子通过单频辐射的发射或吸收而被从原子的一个所谓的定态移入另一定态中。按照这种观点，可以将普朗克恒量和任一谱项的乘积同相应定态中的电子结合能等同起来；这种观点也给线系谱中发射谱线和吸收谱线之间的表现上难以捉摸的关系提供了简单解释，因为在发射谱线中我们面临的是从原子的受激态到某一较低能态的跃迁，而在吸收谱线中我们一般遇到的是从能量最低的基态到受激态之一的跃迁。
暂时将电子体系的这些态描绘为服从开普勒定律的行星运动，我们发现就有可能通过和普朗克原来的谐振子能态表示式进行适当对比而推比里德伯恒量。和卢瑟福原子模型的密切关系，同样表现在氢原子光谱和氦离子光谱之间的简单关系中；在这些光谱中，我们需要处理由一个电子和一个核结合而成的体系，核的体积很小，并分别带有一个或两个基元电荷。在这方面，可以很有兴趣地重提下述事实：恰恰是在开会的时候，莫斯莱就正在用劳厄-布喇格方法研究元素的高频辐射谱，并且已经发现了惊人简单的定律，这些定律不但使我们能够确定任意元素的核电荷，而且甚至后来给出了原子中电子组态的壳层结构的第一种直接的指示，这种壳层结构正是著名的门捷列夫表中显示出来的那种奇特周期性的起因。
由于第一次世界大战打乱了国际的科学合作，索耳威会议直到1921年春天才算能够从新召开。以“原子和电子”为题的这次会议，是由洛仑兹关于经典电子理论原理的一篇清晰概述开始的；这种理论特别对塞曼效应的基本特点提供了解释，如此直接地指示了作为光谱起源的原子中的电子运动。
作为第二个发言人，卢瑟福对这段时间内通过他的原子模型而得到了如此有说服力的解释的大量现象作出了详细的说明。除了这种模型所提供的对于放射性增变的基本特点和同位素的存在的直接理解以外，量子理论对于电子在原子中的键合的应用当时也取得了相当的进步。特别是通过应用不变作用量积分而对量子定态进行的更完善的分类，已经在索末菲及其学派的手中导致了关于光谱结构的很多细节的解释，特别是关于斯塔克效应的解释；斯塔克效应的发现，曾经如此肯定地排除了将线光谱的出现归结为原子中电子的谐振动的那种可能性。
在以后几年中，通过塞班和卡塔兰（Catalan）等人对于高频辐射谱和光谱的继续研究，确实已经能够得到原子基态中电子分布的壳层结构的详细图景，这种结构清楚地反映了门捷列夫表的周期性特点。这样一些进展蕴涵了许多重要问题的澄清，例如等价量子态的泡利不相容原理和电子内禀自旋的发现，这种发现涉及了和电子束缚态的中心对称性的分歧，这对于依据卢瑟福原子模型来说明反常塞曼效应来说是必要的。
当着理论概念的这样一些发展尚未到来时，会上却也提出了关于辐射和物质间相互作用之本征特点的最近实验进展的一些报告。例如，茅里斯·德布罗意（Maurice de Broglie）讨论了在他用
X射线作的实验中所遇到的某些最有兴趣的效应，这些效应特别揭示了吸收过程和发射过程之间的关系，它使人联想到可见光区域中的光谱所显示的那种关系。而且，密立根（Milikan）报告了他对光电效应的系统研究的继续，如所周知，这种研究在普朗克恒量的经验性测定的精确度方面导致了如此大的改进。
对量子理论基础的一个有着基本重要性的贡献，已于战时由爱因斯坦作出:他已证明怎样可以用同样一些假设简单地导出普朗克辐射公式，那些假设对于解释光谱规律已被证实为如此富有成果，而且在弗朗克和赫兹关于用电子轰击来激发原子的著名研究中已得到如此突出的支持。确实，爱因斯坦关于发生定态间自发辐射跃迁以及由辐射诱发的跃迁的普遍几率定律的巧妙表述，尤其是他对发射过程和吸收过程中的能量和动量的守恒的分析，对于以后的发展已被证实为带有基本性的。
在会议召开时，通过一般论证的应用来保证热力学原理的成立，并保证经典物理学理论描述在所涉及的作用量足够大以致可以忽略个体量子的极限情况下的渐近处理的成立，已经得到了预备性的进步。在第一个方面，爱伦菲斯特已经引入了定态的寝渐不变性原理。后一要求已经通过所谓对应原理的表述而得到了表达；这一原理从一开始就给很多木同的原子现象的定性探索提供了指导，而该原理的目的则在于要使个体量子过程的统计说明成为经典物理学的决定论描述的一种合理推广。
在这一场合，我曾被邀提出有关量子理论的这些最近发展的一般概述，但是，由于我因病不能参加会议，所以爱伦菲斯特很可感谢地担任了宣读我的论文的工作，他在该论文后面增加了一篇关于对应论证的要点的很清晰的总结。通过对于缺点的敏锐认识和对即使是很平常的进展的满怀热诚（这是爱伦菲斯特的整个态度的特征），他的介绍忠实地反映了当时我们的思想活动状况，同样也反映了期待着决定性进步即将到来的那种感觉。
为了得到关于物质属性的更概括的描述，在能够发展适当方法之前还有多少工作要做，这一点，已由1924年的下一届索耳威会上的讨论表明了；这次会议的题目是“金属导电问题”。洛仑兹针对利用经典物理学原理来处理这一问题的可能手续进行了概述，他在一系列著名论文中追寻了一个假设的推论，该假设就是：金属中的电子表现得像服从麦克斯韦速度分布定律的气体一样。尽管这种考虑在开始时是成功的，但是，对于基本假设的适用性的严重怀疑却逐渐升起了。这些困难在会上的讨论中得到了进一步的强调；在会议上，由布瑞治曼（Bridgman）、喀麦林·昂内斯、罗森赫恩（Rosenhain）和豪耳（Hall）这一些专家作了关于实验进展的报告，而当时形势的理论方面则特别受到了里查孙（Richardson）的评论。他也试探性地按照在原子问题中所用的方式应用了量子理论。
但是，在会议召开时，问题已经变得越来越明显了：当处理更复杂的问题时，甚至在对应处理中一直保留下来的那种力学图景的有限应用都是不能成立的。回顾那些年月，想到对于以后的发展将有巨大重要性的各种进步在当时都已开始，这确实是很有兴趣的。例如，阿塞·康普顿（Arthur Compton）已于
1923年发现了X射线受到自由电子散射时的频率改变，而且，同德拜一样，他自己也强调了这一发现对爱因斯坦光子概念给予的支持，虽然按照解释原子光谱时所用的简单方式来描绘电子吸收光子及发射光子这两种过程之间的关联是困难更多了。
然而，不到一年，这样一些问题就通过路易·德布罗意对于粒子运动和波动传播的巧妙对比而被刷新了面貌；这种对比很快就在戴维孙和革未的以及乔治·汤姆孙的关于电子在晶体中发生衍射的实验中得到了惊人的证实。我在这里不需要详细回顾德布罗意的创造性见解后来怎样在薛丁愕手中成为建立普遍波动方程的基础；通过高度发展的数理物理学方法的新颖应用，这种波动方程后来给阐明形形色色的原子问题提供了如此有力的工具。
正如每个人都知道的，对于量子物理学基本问题的另一处理曾由克喇摩斯于1924年开始，他在召开会议的一个月以前就已经成功地发展了一种由原子体系引起的辐射色散的普遍理论。色散的处理从一开始就曾经是辐射问题的经典处理的重要部分，而且，可以很有兴趣地回想到，洛仑兹本人就曾反复地指出量子理论中缺少这样的指导。然而，依靠着对应论证，克喇摩斯已经证明，色散效应可以怎样和爱因斯坦所表述的关于自发的和诱发的个体辐射过程的几率定律直接联系起来。
为了将电磁场对原子体系态的微扰所引起新效应包括在内，克喇摩斯和海森伯进一步发展了色散理论；事实上，正是在这种理论中，海森伯竟然找到了发展一种量子力学表述形式的阶梯；在这种表述形式中，超出渐近对应性以外的任何有关经典图景的说法都完全被消除了。通过玻恩、海森伯和约尔丹的工作，同样也通过狄喇克的工作，这一大胆而巧妙的观念不久就得到了普遍的表述；在这种表述中，经典的运动学变量和动力学变量被换成了服从涉及普朗克恒量的非对易代数学的一些符号性的算符。
量子理论问题的海森伯处理和薛丁愕处理之间的关系，以及这些表述形式的诠释的全部能力，不久以后就由狄喇克和约尔丹进行了最有教育意义的阐明，他们利用了变量的正则交换，遵循的路线和哈密顿对经典力学问题的原始处理相同。特别说来，这种考虑完成了澄清波动力学中的叠加原理和基元量子过程的个体性公设之间的表观对立的任务。狄喇克甚至在把这些考虑应用于电磁场问题方面得到了成功；通过用电磁场谐振分量的振幅和周相来作为共轭变量，他发展了一种辐射的量子理论，而把爱因斯坦的原始光子概念很合理地纳入了这一理论之中。整个这一革命性的发展，应该成为下届会议的背景；该次会议是我能够参加了的第一次索耳威会议。
