，并且分别用和反向电子自旋及个行电子自旋相联系的对称的和反对称的空间彼函数来表示。
我几乎用不着重述这一惊人成就如何引起了后续进步的真正“雪崩”（avalanche），以及海特勒和伦敦关于氢分子电子构造的类似处理怎样在一年之内就给出了理解非极性化学键的第一个线索。此外，转动氢分子的质子波函数的类似考虑也引导人们给质子指定了一个自旋，并从而导致了对于正态和仲态之间的差距的理解；正如邓尼孙所证明的，这种差距就对氢气在低温下的比热中的那些一直很神秘的反常性提供了解释。
整个这一发展，通过认识到两类粒子的存在而达到了顶点，这两类粒子现在称为费密子和玻色子。例如，对于由具有半整数自旋的粒子（例如电子或质子）组成的体系，任一态都必须用反对称的波函数来表示，所谓反对称，其意义如下：当把两个同类粒子的坐标互相交换时，波函数就变号。相反地，对于光子，则只有对称波函数需要加以考虑；按照狄喇克的辐射理论，必须认为光子的自旋为1；对于像α
粒子这样的无自旋的客体，情况也相同。
这种情况很快就被莫特很优美的阐明了，他在等同粒子之间。例如α粒子和氦核之间或质子和氢核之间的碰撞情况下，解释了所得到的和卢瑟福著名散射公式之间的显著偏差。随着表述形式的这样一些应用，我们确实不但面临着轨道图景的不适用性，而且甚至面临着对于所涉及粒子之间的区分的放弃。事实上，每当可以通过确定粒子在相互分离的空间域中的定位而将习见的关于粒子个体性的见解保留下来时，费密-
狄喇克统计学和玻色- 爱因斯坦统计学就会导致相同的粒子几率密度表示式；在这种意义上，两种统计学的一切应用就都是无可无不可的了。
仅仅在召开会议的几个月以前，海森伯就通过表述所谓测不准原理而在阐明量子力学的物理内容方面作出了一次最重要的贡献，该原理表示着确定正则共轭变量时的成反比的变动范围。这一限制不但作为这些变量之间的对易关系式的直接推论而出现，而且也直接反映着被观察体系和测量工具之间的相互作用。然而，对上述这一决定性问题的充分认识，却牵涉到在说明原子现象时无歧义地应用经典物理概念的范围问题。
为了引导有关这种问题的讨论，我应邀在会上作了关于我们在量子物理学中所遇到的认识论问题的报告，而且借此机会谈到了适当术语问题并强调了互补性观点。主要的论证在于，物理资料的无歧义传达，要求利用已用经典物理学词汇适当改进了的普通语言来表达实验装置和观察纪录。在一切实际的实验过程中，这一要求是通过应用光阑、透镜和照相底片之类的物体作为测量仪器来加以满足的；这些物体足够重和足够大，因此，尽管作用量子在这些物体的稳定性和各种属性方面起着决定性的作用，但是在说明各该物体的位置及运动时却可以完全不考虑任何量子效应。
在经典物理学范围之内，我们所处理的是一种理想化，按照这种理想化，一切现象都可以任意地加以分划，而测量仪器和所观察的客体之间的相互作用则可以忽略不计或至少是可以设法予以补偿；但是，我却强调指出，这种相互作用在量子物理学中却代表着现象的一个不可分割的部分，它不能分开来加以说明，如果仪器应该起到定义获得观察结果时所处条件的作用的话。与此有关，也必须记得，观察结果的纪录，归根结底要以测量仪器上产生永久性的记号为依据，例如由于光子或电子的撞击而在照相底片上产生一个斑点。这种纪录牵涉到本质上不可逆的物理过程和化学过程，这并不会引入任何特别的麻烦，而是强调了观察概念本身所蕴涵的不可逆性这一要素。量子物理学中所特有的新特色仅仅是现象的有限可分性，为了无歧义地描述这些现象，这种有限可分性要求我们指明实验装置的一切重要部件。
既然在同一装置中一般会观察到很多不同的个体效应，那么，在量子物理学中应用统计学就是在原理上不可避免的了。而且，不论在表现上有多么对立，在不同条件下得到的并且不能概括于单独一个图景中的那些资料，必须在下述意义下被认为是互补的：它们的总和就详尽无遗地包括了关于原子客体的一切明确定义的知识。按照这种观点，量子理论表述形式的整个目的，就在于导出在给定实验条件下得到各种观测结果的期许值。与此有关，我们强调了这种事实：一切矛盾的消除，是由表述形式的数学一致性来保证的，而这种描述在它自己的范围内的详尽无遗性则由其对于任意可设想的实验装置的适用性指示了出来。
洛仑兹以其广阔的胸怀和不偏不倚的态度尽力沿有成果的方向引导了有关这些问题的很活跃的讨论；在讨论中，术语上的歧义性给在认识论问题上取得一致造成了很大的困难。这种形势由爱伦菲斯特很幽默地表示了出来，他在黑板上写下了圣经中描述扰乱了通天搭（Babel
tower）的建筑的那种语言混乱的句子。
在会场上开始的观点的交换，在晚间也在较小的圈子中热烈地继续进行了，而且，对我来说，和爱因斯坦及爱伦菲斯特长谈的机会乃是一种最可欢迎的经验。爱因斯坦特别表示不同意在原理上放弃决定论的描述，他用一些论证向我们挑战，那些论证暗示着将原子客体和测量仪器之间的相互作用更明显地考虑在内的可能性。虽然我们关于这种前景的无效性所作的答辩并没有说服爱因斯坦，以致他在下一届会议上又回到了这些问题上来，但是，那些讨论却是一种启示，使我们进一步探索了关于量子物理学中的分析和综合方面的形势，探索了这种形势在其他的人类知识领域中的类例，在那些领域中，习见的术语蕴涵着对于获得经验时所处条件的注意。
VI
在1930年的会议上，在洛仑兹逝世以后，郎之万第一次主持了会议并且谈到了索耳威研究所由于恩耐斯特·索耳威的逝世而遭受的损失，该研究所就是在索耳威的倡议和慷慨资助下创立起来的。主席也谈到了洛仑兹在领导以前各届索耳威会议方面所采用的无与伦比的方式，并谈到了洛仑兹继续其光辉的科学研究直至平生最后一日的那种精力。会议的题目是“物质的磁性”；对于理解这种问题，郎之万本人就作过非常重要的贡献，而关于这种问题的实验知识在那几年中也有了很大的增加，特别是通过外斯及其学派的研究。
会议是以索末菲的有关磁性和光谱学的报告开始的；在报告中，他特别讨论了关于角动量和磁矩的知识，这种知识是由对于原子的电子构造进行的研究导出的，这种研究导致了周期表的解释。至于磁矩在稀土族元素中的奇特变化这一有趣问题，范弗来克（van
Vleck）也作了关于最近的结果及其理论解释的报告。费密也作了关于原子核的磁矩的报告；正如泡利所首次指出的，谱线的所谓超精细结构的根源，正是要到这种磁矩中去找。
卡布瑞喇（Cabrera）和外斯，在报告中对于有关物质磁性的迅速增长的实验资料进行了一般的概述；他们讨论了铁磁性材料的物态方程，方程中概括了这种材料的属性在居里点之类的确定温度下的突然变化。从前人们曾经企图将这些效应联系起来，特别是外斯曾经引入了和铁磁态相联系的一种内磁场；撇开这些不谈，理解这些现象的线索，新近刚由海森伯的创造性的对比初次得出，他将铁磁性材料中的电子自旋的整齐排列和支配着波函数对称性质的量子统计学进行了对比，而在海特勒和伦敦关于分子的形成的理论中，化学键就是起源于波函数的这种对称性质的。
在会议上，泡利在一篇报告中对磁现象的理论处理作了概括的说明。他也用特有的清晰和对本质问题的强调，讨论了狄喇克的巧妙的关于电子的量子理论所引起的问题；在这种理论中，克莱恩和戈登（Gordon）所提出的相对论波动方程，被换成了一组一次方程，这些一次方程可以将电子的内禀自旋和内禀磁矩很谐调地包括在内。在这方面经过讨论的一个特殊问题就是，人们可以在多大程度上在和测量电子质量、电子电荷相同的意义下认为自旋和磁矩是可以测量的；要知道，电子质量和电子电荷的定义是建筑在完全可以用经典术语来说明的现象的分析上的。然而，正如作用量子本身的应用一样，自旋概念的任何合理应用都涉及不能这样加以分析的现象，特别说来，自旋概念就是使我们可以得到角动量守恒的推广表述的一种抽象。这一形势起源于测量自由电子磁矩的不可能性，泡利在报告中详细地讨论了这种不可能性。
在会上，寇唐（Cotton）和卡匹察报告了最近实验技术的发展给进一步考察磁现象开拓的前景。通过卡匹察的大胆制造，已经可能在有限的空间范围和时间阶段中产生当时无法超过的强磁场，而寇唐很巧妙地设计的巨大永久磁铁则使人们可以得到比直至当时所能应用的磁场更稳定的和范围更大的磁场。在对于寇唐报告的补充发言中，居里夫人使人们特别注意了这种磁铁在研究放射过程方面的应用；特别是通过罗森布鲁姆（Rosenblum）的工作，这种研究后来在α射线谱的精细结构方面是给出了重要的新结果的。
尽管会议的主题是磁现象，但也可以很有兴趣地回想到，当时对于物质属性的其他方面的处理也已经得到了巨大的进展。例如，人们在1924年会议的讨论中如此深切感到的阻碍着对金属中电传导的理解的很多困难，在这一期间已被克服了。早在1928年，通过将电子的麦克斯韦速度分布换成费密分布，索末菲就在阐明这一问题上得到了最有希望的结果。如所周知，在这种基础上，通过波动力学的适当应用，布洛赫（Bloch）在发展一种详细的金属导电理论方面得到了成功；这种理论可以解释很多特点，特别是现象对温度的依赖关系方面的特点。但是，这种理论却不能说明超导性；理解超导性的线索，只是在最近几年，通过处理多体体系中各种相互作用的精密方法的发展才找到了的。这种方法似乎也适于用来说明近来得到的关于超流的量子化性质的惊人资料。
然而，关于1930年会议的一种特殊回忆，是和它所提供的继续讨论在1927年会议上争论过的那些认识论问题的机会联系着的。在这一场合下，爱因斯坦提出了新的论证；利用这种论证，他试图通过应用由相对论导出的能量和质量的等效性来驳倒测不准原理。例如，他建议说，通过称量一件仪器的重量，应该能够以无限的精确度来测定一个定时辐射脉冲的能量；该仪器中含有一个和放出该脉冲的快门相连的时钟。然而，通过较详细的考虑，这种表现佯谬因为认识到引力场对时钟快慢的影响而得到了解决；利用这种影响，爱因斯坦本人在早先曾经预言了重天体所发光的光谱分布中的红移。但是，这个最有教育意义地强调了在量子物理学中明确区分客体和测量仪器的必要性的问题，多年以来却仍然是热烈争论的对象，特别是在哲学界。
在德国的政治发展迫使爱因斯坦迁居美国以前，这是他参加了的最后一次会议。在1933年的次一届会议前不久，我们大家都受到了爱伦菲斯特过早逝世的消息的震动；当我们重新聚会时，郎之万用动人的词句谈到了爱伦菲斯特的感人的性格。
VII
1933年的会议特别致力于“原子核的结构和属性”，在会议召开时这一课题正处于最迅速和最丰富的发展阶段中。这次会议是以考克劳夫的报告开始的；在报告中，在简短地谈到了关于卢瑟福及其合作者们在前些年得到的用。粒子撞击而引起的核蜕变的丰富资料以后，考克劳夫详细地描述了用已加速质子来轰击核时所得到的重要的新结果，这种质子是用适当的高压设备加速到很大速度的。
如所周知，考克劳夫和瓦耳顿关于用质子撞击理核而得到高速α粒子的开创性的实验，给能量和质量之间的爱因斯坦普遍关系式提供了第一次直接的验证，这一关系式在以后的年月里在原子核的研究中提供了坚实的指导。而且，考克劳夫也描述了关于过程中截面随质子速度的变化的精确测量和波动力学的预言符合得如何密切；这种预言是伽莫夫联系到他自己和别人发展起来的自发α衰变理论而得出的。在包括着当时所有的关于所谓人工核蜕变的全部资料的这篇报告中，考克劳夫也比较了在剑桥用质子轰击得到的实验结果和刚刚在伯克利用在劳伦斯新制成的回旋加速器中加速了的氛核轰击所得到的结果。
随之而来的讨论是由卢瑟福开始的；他在表示了他所常说的近代炼金术的最近发展所给予他的巨大快乐以后，谈到了某些最有兴趣的新结果，这是他和奥里凡在用质子和氛核轰击锂时刚刚得到的。事实上，这些实验提供了关于存在前所未知的原子质量为3的氢同位素和氦同位素的证据，这些同位素的属性近年以来吸引了很多的注意。劳伦斯在更加详细地描述他的回旋加速器的构造时也论述了伯克利集体的最近的研究。
另一极端重要的进步就是查德维克的发现中子，这代表着一种如此戏剧化的发展，其结果证实了卢瑟福关于原子核中的重的中性成分的预见。查德维克的报告，在开始时描述了在剑桥怎样有目的地寻索了α散射中的反常性，而在结束时则非常恰当地考虑了中子在核结构中所占的地位以及它在引起核增变方面所起的重要作用。在人们在会上讨论这一发展的理论方面以前，与会者们又听到了另一种决定性的进步，那就是由人工控制的核蜕变引起的所谓人工放射性的发现。
这一发现是在会前仅仅几个月的时候得出的；这一发现的说明，包括在菲德利·约里奥和爱伦·居里的一篇报告中；该报告包含着关于他们的有成果研究的很多方面的概述；在这些研究中，发射正电子和发射负电子的β衰变过程都被肯定了。在报告以后的讨论中，布拉开特讲了他自己和安德孙在宇宙射线的研究中发现正电子的故事，并且谈到了借助于狄喇克的相对论式的电子理论来对正电子进行的解释。人们在这里确实面！临着量子物理学发展中一个新阶段的开始，这关系到物质粒子的产生和湮灭，它们和光子形成及光子消失的发射辐射及吸收辐射的过程相类似。
如所周知，狄喇克的出发点，是他对于下述事实的认识：他的相对论不变式的量子力学表述，当应用于电子时，除了普通的物理态之间的跃迁几率以外，也包含了从这些态到负能态的跃迁的期许值。为了避免这种不需要的推论，他引入了所谓狄喇克海（Dirac
sea）这种巧妙的想法；在狄喇克海中，一切负能态都已在等价定态的不相容原理所允许的程度下充分被占满了。在这种图景中，电子的产生是成对地进行的，其中带有通常的[负]电荷的一个电子只是简单地从海中脱出，而另一个带异号电荷的电子则用海中的一个空穴来代表。如所周知，这一观念为后来的反粒子的概念作好了准备；反粒子具有相反的电荷和相对于自旋轴而言的反向磁矩，这被证实为物质的一种基本属性。
在会议上，讨论了放射过程的许多特点，而且伽莫夫也作了关于γ射线谱的解释的最有教育意义的报告；这种解释是建筑在他的关于自发的和诱发的。射线发射和质子发射以及它们和。射线谱精细结构的关系的理论上的。经过热烈讨论的一个特殊问题就是连续β射线谱的问题。艾理士对由于吸收被发射出来的电子而引起的热效应的研究，似乎和β衰变过程中细致的能量平衡及动量平衡特别不能调和。而且，关于过程中所涉及的那些核的自旋的资料，也似乎和角动量的守恒相矛盾。事实上，正是为了避免这样一些困难，泡利才引入了对于以后的发展最富有成果的大胆想法，那就是：在β衰变中，和电子一起，还发射出一种穿透性很强的辐射，这种辐射由静止质量极小而自旋为二分之一的粒子即所谓中微子构成。
海森伯在一篇最有分量的报告中处理了关于原子核的结构和稳定性的整个问题。从测不准原理的观点出发，他深切地感到设想在像原子核那样小的空间范围内存在像电子那样轻的粒子是很困难的。因此，他把握住中子的发现，来作为只把中子和质子看成真正的核组分的那种看法的基础，而且，在这种基础上，他发展了关于核的很多属性的解释。特别说来，海森伯的观念意味着将β射线衰变现象看成下述事实的证据：当伴随着从中子到质子或从质子到中子的变化而释放能量时，会产生正电子和中微子或负电子和中微子。事实上，在会议以后不久，费密就在这种方向上得到了巨大的进步；他在这种基础上发展了一种前后一致的β衰变理论，该理论在以后的发展中要成为最重要的指南。
卢瑟福以惯有的精力参加了很多的讨论，他在1933年的索耳威会议上当然是一个中心人物，这是他在1937年逝世以前有机会参加的最后一次索耳威会议，他的逝世结束了在物理科学史上很少先例的硕果累累的终身事业。
VIII
导致第二次世界大战的那些政治事件，使索耳威会议的正常进程中断了很多年，只有到了1948年会议才重新召开。在这些混乱的年月中，核物理学的进步并没有放慢，而且甚至导致了释放储藏在原子核中的巨大能量的可能性的实现。虽然每个人的心中都想到了这一发展的严重涵义，但在会议上人们并没有提到这些问题；这次会议的主题是“基本粒子”问题；由于静止质量介于电子质量和核子质量之间的那些粒子的发现，基本粒子问题是其中已经开辟了新前景的一个领域。如所周知，在安德孙于1937年在宇宙射线中发现这样的介子以前，介子的存在已经作为核子间短程力场的量子而由汤川秀树预见到了，这种力场和在量子物理学的早期处理中所研究的电磁场有着非常本质的不同。
恰恰在召开会议以前，粒子问题的这些新方面的丰富性，已经由鲍威耳（Powelf）及其同事们在布里斯托对曝露于宇宙射线中的。照相底片上的径迹所作的系统考察揭示了出来，并且也由关于在伯克利巨型回旋加速器中初次产生的高能核子碰撞效应的研究揭示了出来。事实上，问题已经很清楚，这种碰撞直接导致所谓π介子的产生，这种π介子随后就发射中微子而衰变为β介子。和π介子有所不同，人们发现μ介于并不显示对核子的强耦合，而且它们自己会发射两个中微子而衰变为电子。在会议上，在关于新实验资料的详细报告之后，从很多方面对资料的理论解释进行了最有兴趣的评论。尽管在各种方向上都得到了有希望的进展，但是，大家却普遍理解到，人们正面临着一种发展的开端，这种发展需要新的理论观点。
所讨论的一个特殊问题，就是如何克服和量子电动力学中发散性的出现有关的那些困难，这种发散性在带电粒子的自身能量问题中更为突出。对于对应处理方式有着基本重要性的通过重新表述经典电子理论来解决问题的企图，很清楚地受到了奇点强度对被研究粒子所服从的量子统计类型的依赖性的阻碍。事实上，正如外斯考普夫（Weisskopf）所首次指出的，在费密子的情况下，量子电动力学中的奇点是大大地减弱了的，而在玻色子的情况下，自身能量却比在经典电动力学中发散得还要强烈；正如在1927年会议的讨论中已经强调的那样，在经典电动力学的构架内，不同量子统计学之间的一切区别都是被排除了的。
尽管我们在这儿所涉及的是和决定论形象化描述的根本分歧，但是，通过将那些竞争着的个体过程和在一个普通时空范围内定义的波函数的简单叠加联系起来，我们却在对应处理方式中保留了关于因果性的习见想法的基本特色。然而，正如在讨论中所强调的那样，这样处理的可能性是以粒子和场之间的比较弱的耦合为基础的；这种耦合的微弱性用无量纲常数α=e2／hc的微小值来表示，它使我们有可能在高级近似下将电子系的态和它对电磁场的辐射反作用区分开来。至于量子电动力学，当时却刚刚由许文格（Schwinger）和朝永振一郎（Tomonaga）的工作而引起了巨大的进步；这种进步导致了涉及和α同数量级的改正项的所谓重正化手续，这在兰姆（Lain）效应的发现中表现得特别突出。
然而，核子和π介子场之间的强耦合，却阻碍了简单的对应论证的话当应用，而且，其中有很多π介子产生的那种碰撞过程的研究，特别指示了离开基本方程之线性特点的必要性，而且，正如海森伯所建议的，这种研究甚至指示了引入代表着时空标示本身的最终界限的一个基本长度的必要性。从观察的观点看来，这种界限可能是和一切仪器的原子构造对时空测量所加的限制密切联系着的。关于在物理经验的任何明确定义了的描述中不可能将所考察的原子客体同观察仪器之间的相互作用明显地考虑在内，当前的形势当然和这种论证绝不冲突，而只是给这种论证提供了逻辑地概括更进一步规律性的充分范围。
在召开会议时，人们还没有企图实现那些前景，它们涉及作为整个处理方式之一致性的条件来走出常数。的可能性，也涉及基本粒子质量和耦合常数之间的其他无量纲关系式的导出。然而，同时，人们在对称性关系的研究中寻求了前进的途径，而且，从那时起，通过很多种粒子的迅速的相继发现，这种途径已被提到了重要的地位；所发现的那些粒子显示着如此出人意料的性能，以致人们用不同度数的“奇异性”来表征了它们。想到最近的发展，大家知道，一个巨大的进展已经由李政道和杨振宁开始了，他们于1957年提出了关于宇称守恒的有限适用范围的大胆建议，这种建议得到了吴健雄女士及其合作者们的优美实验的验证。中微子螺性（belicity）的证明，确实重新提出了自然现象的描述中的左右之间的区别这一古老问题。但是，这方面的认识论佯谬，却由于认识到时空反射对称性和粒子-反粒子对称性之间的关系而得到了避免。
当然，我并不企图通过这些粗略的评述，来在任何方面预言行将形成本届会议的讨论主题的那些问题；这次会议是在得到了新的重大的实验进展和理论进展的时候召开的，关于这些进展，我们大家都热诚地希望从青年一代的与会者们那里听到。但是，我们将常常因为得不到我们已经逝世的同道和朋友们，例如克喇摩斯。泡利和薛丁谔等人的帮助而感到遗憾，他们都参加了1948年的会议，那是我迄今参加的最近一次会议。同样，我们也为了马科斯·玻恩因病不能出席而深感遗憾。
在结束时，我愿意表示这样的希望：希望关于历史发展的某些特点的这一回顾，能够表明物理学家们对索耳威研究所的谢意，也能够表明我们大家对该研究所的今后活动的期望。