[物理史] 雪特島會議（The Shelter Island Conference）

雪特島會議（The Shelter Island Conference）
國立臺灣大學物理學系 楊信男教授、蕭如珀
（譯自APS News，2000年6月）

1947 年，美國物理界才剛從第二次世界大戰的破壞後逐漸恢復正常，洛克斐勒研究所物理化學家馬新內斯（Duncan MacInnes）、美國物理學會常務秘書戴洛（Karl K. Darrow）和其他物理學家即興起籌辦一系列小型會議的構想，以探討當時最重要的研究問題。雪特島會議是它第一個會議，主要的議題是量子電動力學，即描述電子和光子作用理論的現況，以之構成所有化學、原子物理學和光學的基礎。

量子電動力學的規則自從量子力學初期即已為大家所熟知，費米（Fermi）、狄拉克（Dirac）和其他物理學家均做了有系統的闡述。但大家亦知道只要一超過微擾理論的最低階，預測就講不通，因為對物理量會有發散（即無窮大）的結果。物理學家在 30 年代努力解決這些問題，但在戰爭期間大部份將其擱置一旁。雪特島會議有 24 位科學家參與，大多數是理論物理學家，聚集在一起認真評估此情況。

去會場的路上並非平淡無奇，會議要在美國長島雙叉河口中間雪特島上的公羊頭旅店（Ram’s Head Inn）舉行。大多數參加會議的科學家都於 6 月 1 日在紐約曼哈頓集合，然後一起搭乘巴士東去。巴士由 1 輛警車護衛著橫經長島，最後將其引導至一間飯店，在那裡已為科學家們準備好晚宴，是一位在戰爭期間服役於太平洋的地方商會成員，認為原子彈救了他的性命，為了表示感謝而安排的。那時物理在美國社會的聲譽可能已達極點。

會議本身集結了 30 年代已有聲望的知名物理學家，例如貝特（Bethe）、魏斯科普夫（Victor Weisskopf）、拉比（Rabi）和歐本海默（Oppenheimer），以及新生代的新星如費曼（Feynman）和許溫格（Schwinger）。在最有趣的消息之中，有一則是蘭姆（Willis Lamb）在哥倫比亞最新的研究報告，他測量出氫的 2S 和 2P 能階的微小能量差距，而狄拉克（Dirac）方程式則預測出該二能階嚴格的簡併度（即該二能階的能量是相等）；大家都知道量子電動力學會修正此簡併度（即二能階的能量不再相等），但二個能階的間距會是無窮大。不過，貝特受此報告的激勵，在會議結束後搭火車的回途中，靠著幾個後設的假設，得到了和蘭姆的報告結果相吻合的計算。之後一、兩年間，許溫格、費曼、戴森（Dyson）和朝永振一郎（Tomonaga，戰爭期間，他的研究大都在日本獨立完成。）將量子電動力學帶入一個完全相對論性且一致的型態，提供可以從可觀察量移除所有無窮大的重整方法。今日，量子電動力學是科學所曾發展出最成功的理論，在有些情形已證明準確度可達第 9 位數（即 $$10^{-9}$$ ）。

私底下討論物理
左至右：費曼（R. Feynman）、費許巴克（H. Feshbach）和許溫格（J. Schwinger）

原文刊載於物理雙月刊2015年6月號37卷第3期，感謝楊信男教授同意授權刊載。

系列文章100篇已集結成冊，由五南出版，書名為《物理奇才奇事》。