每個學習量子力學的人都會對“幽靈”般的微觀粒子著迷，也會對“波粒二象性”感到很困惑。玻爾的“互補性原理”就是為了理解微觀粒子的奇怪行為而建立起來的。建立過程中，玻爾和愛因斯坦的論戰被傳為美談。雖然，我們對微觀粒子有了比他們多得多的知識，但關于量子力學的困惑并沒有被消除。今天，我們來回顧一下那段歷史，也是挺有啟發性的。
玻爾和愛因斯坦的爭論從電子的雙縫干涉實驗開始。我們來看一下電子的雙縫干涉實驗。左圖是個電子的雙棱鏡。可以實現雙縫干涉實驗。綠色箭頭和紅色箭頭表明的電子的兩條路徑，相當于雙縫。大量的電子通過后會在下面的接受屏上形成干涉條紋。那么，我們可以問：電子一個一個地通過雙縫，我們會看到什么?右圖是電子一個個慢慢通過雙棱鏡擊中接收屏后形成的點。最上面是20個電子留下的痕跡，依次下來是100個，500個，4000個的。當電子數很少的時候，比如20個電子，擊中的位置是散亂的。當電子數多起來后，慢慢就可以看出這些點落的位置并非任意，而是有規律的。4000個電子就形成了清晰的干涉條紋。
愛因斯坦不甘心，就設計了下面這個可以上下移動的雙縫。(圖是玻爾畫的)。愛因斯坦認為，粒子從上面的縫過去時，雙縫由于和粒子的碰撞會向上移動，而從下面過時，雙縫由于和粒子的碰撞會向下移動。所以，既可以知道粒子從哪個縫過去，也可以得到干涉條紋。玻爾說，不行，雙縫移來移去，干涉條紋也會消失了。
愛因斯坦不喜歡前面提到的海森堡的不確定性關系，堅持認為粒子應該具有確切的位置和速度(動量)。還有，粒子在某個時刻應該有確切的能量。所以，他設計下圖這個實驗裝置。(圖還是玻爾畫的)。盒子的重量可以精確地稱出來。盒子發射一個光子，重量會損失，彈簧會收縮。愛因斯坦認為，利用這個裝置就可以準確測量出光子發射的時間和光子的能量。這樣就違背了不確定性關系。玻爾看到這個問題時，一晚上沒睡著。第二天他想到了答案：彈簧收縮時，時鐘會移動。根據愛因斯坦的廣義相對論，時鐘在引力場中移動會引起誤差!不確定性關系仍然是對的!
愛因斯坦和玻爾關于量子力學爭論了幾十年。愛因斯坦提出了許多尖銳的問題，最后都被玻爾一一化解。據說愛因斯坦臨死前，還在想著和玻爾爭論的量子力學問題。兩位高手當時是通過思想實驗在爭論的，后來他們的設想大多被真實的實驗實現了。現在公認，玻爾的觀點是更正確的一種觀點。玻爾把他的觀點系統地總結為“互補性原理”--不可能同時用粒子性和波動性描述物理觀測量，結果就是：一旦你測量了波動性的(粒子性的)行為，你就不能測量粒子性的(波動性的)行為。比如，在電子雙縫實驗中，你一旦能確定電子從哪個縫過去，你就揭示出電子的粒子性的行為，干涉條紋將消失，你就再也觀測不到它的波動性。
我們總覺得，量子力學里隱藏了些什么。那么，這個量子帷幕后面到底是什么?以玻爾為首的哥本哈根學派給了一個回答：沒有誰知道這后面是什么，…但是我們不應該在乎!物理學只依賴于測量的結果。對于電子雙縫干涉實驗，既然我們無法設計出實驗，既能知道電子從哪個縫過去，又不干擾到電子，從而觀察到干涉條紋，我們就不應該問有干涉條紋時，電子到底從哪個縫過去的這樣的問題。玻爾和愛因斯坦的方法論是不同的。玻爾十分推崇老子，這一點可以從他設計的家族盾徽中看到。因為玻爾對科學有卓越貢獻，丹麥皇室決定授予玻爾爵位。被授爵的人可以自己設計一個盾徽。
右圖就是玻爾給自己設計的盾徽。其中有個紅黑的陰陽魚。陰陽魚是道家的標志。玻爾對老子在《道德經》中闡述的方法論很贊賞，覺得“于我心有戚戚焉。”
《道德經》第一段翻譯成白話就是：“道”是可以用言語來表述的，它并非一般的“道”;“名”也是可以說明的，它并非普通的“名”。“無”可以用來表述天地渾沌未開之際的狀況;而“有”，則是宇宙萬物產生之本原的命名。因此，要常從“無”中去觀察領悟“道”的奧妙;要常從“有”中去觀察體會“道”的端倪。…
“波”和“粒子”是我們可以看到的兩種物質的基本運動形式，但微觀粒子的“波”和“粒子”并非我們日常經驗中的“波”和“粒子”。因此，要常從“無”中去觀察領悟“道”的奧妙;要常從“有”中去觀察體會“道”的端倪。學習研究新事物時，要放下成見，放空我們的大腦，多去觀察和研究;等關于新事物的知識積累夠多了，再和先前的知識去比較，去體會新事物和我們的成見的聯系和區別。這種研究新事物的方法對我們每個人都是有幫助的。
