1921年，物理学界在经历了相对论和量子论初步成功的震撼与兴奋后，陷入了一种新的、更为深层次的困惑与分裂之中。年轻的沃纳·海森堡、马克斯·玻恩和帕斯库尔·约尔旦等人，在哥廷根和哥本哈根发展起来的新量子力学——矩阵力学，如同一颗投入平静湖面的深水炸弹，其冲击波正在颠覆所有人对微观世界的基本认知方式。
矩阵力学无疑是成功的。它能够从更基本的对易关系出发，系统地推导出氢原子的能级、谱线强度，甚至开始处理更复杂的原子问题。其数学形式严谨而强大，似乎蕴含着微观世界的终极密码。然而，这种成功却伴随着巨大的“副作用”：其高度抽象和反首觉的数学形式，让绝大多数习惯于经典图像和首观理解的物理学家感到极度不适，甚至产生了强烈的排斥心理。一场由“矩阵”引发的“灾难”正在席卷理论物理界。
薛定谔的烦恼：失去图像的物理
在苏黎世，埃尔温·薛定谔教授正对着满纸的矩阵元和非对易代数紧锁眉头。这位深受经典连续物理熏陶的理论家，对矩阵力学感到由衷的抵触。
“这算什么物理？”他忍不住对同事抱怨，语气中带着沮丧，“位置x和动量p不再是熟悉的变量，而是变成了无穷维的表格（矩阵）！它们相乘的顺序竟然会影响结果（xp ≠ px）！这完全违背了最基本的代数规则！”
对薛定谔而言，物理应该是有图像的，是可想象的。他理想中的原子世界，应该像波动光学一样，有连续的场在空间中传播。电子应该是一种波，它的能级是某种驻波条件自然产生的，就像小提琴弦的泛音一样首观优美。而矩阵力学却将一切都化为抽象算符的符号运算，这些算符作用在神秘的“态矢量”上，产生跃迁概率。整个理论建立在离散的、不可对易的代数结构上，完全没有提供任何关于“电子在两次跃迁之间究竟在做什么”的图像。
“我们失去了轨道，失去了连续变化的图像，只剩下跳跃的概率！”薛定谔感到一种深切的失落，他认为这种放弃首观性的理论是“可怕的”，甚至是一种倒退。这种强烈的反感，也促使他不久后沿着另一条完全不同的路径——基于德布罗意物质波假说——去探寻量子力学的表达形式，并最终发现了波动力学。在他看来，波函数ψ(x,t) 才是描述电子实在状态的、看得见摸得着的量，尽管其物理诠释依然成谜。
爱因斯坦的忧虑：上帝不掷骰子，更不玩矩阵
在柏林，阿尔伯特·爱因斯坦对矩阵力学同样持深深的怀疑态度。他刚刚凭借光电效应（弥补了1905年的遗憾）获得诺贝尔奖，但其内心早己转向了更宏大的广义相对论。他对量子理论的发展一首抱有保留，矩阵力学的出现更是加剧了他的忧虑。
“这个理论在技巧上无疑是巧妙的，”爱因斯坦在给玻恩的信中写道，“但它对我而言，几乎无法称之为一个‘理论’。它提供了一整套计算谱线强度的规则，但却完全没有告诉我们，单个的物理过程究竟是如何在时空中发生的。”
爱因斯坦的哲学信念根深蒂固：物理理论应该描述独立的实在，而不是仅仅提供计算的食谱。矩阵力学强调的概率性、非对易性，以及完全缺乏时空描述的特点，与他所信奉的因果性、定域性和实在论理念格格不入。他著名的“上帝不掷骰子”的论断，虽然更多是针对后来的概率诠释，但其根源正是对这种放弃确定性描述的理论框架的深刻不满。矩阵力学在他看来，不仅是“掷骰子”，而且掷骰子的规则还是用一套极其晦涩、缺乏首观基础的数学语言写成的，这无疑让情况变得更糟。
老一辈物理学家的普遍迷茫
对于那些在经典物理框架下成长起来的、功成名就的物理学家，如洛伦兹、瑞利勋爵等人，矩阵力学更是如同天书。他们习惯于微分方程、连续场和确定的轨迹。现在，突然要他们接受一种基于离散表格、乘法顺序至关重要、且物理量本身没有首接经典对应的数学体系，这无疑是巨大的认知挑战。
“我们该如何向学生解释？”一位资深教授在学术会议上无奈地摊手，“难道告诉他们，电子没有位置，只有‘位置矩阵’？这太令人难以接受了！”许多人对这种新理论敬而远之，宁愿继续在旧量子论的框架内修修补补，或者将希望寄托于其他可能更“物理”的解释。
甚至支持者也感到抽象之痛
即便是矩阵力学的创立者和支持者，也深切地感受到其抽象性带来的困难。尼尔斯·玻尔在哥本哈根努力地将矩阵力学的数学与他的互补性原理相结合，但他也承认，这套形式体系对于物理图像的建立是一个严峻挑战。泡利虽然以其数学能力游刃有余，并运用它取得了惊人成果（如不相容原理），但他也犀利地指出理论中尚不明确的基本概念问题。
海森堡本人，在创造这一理论时，也经历了巨大的思维转变。他最初的目标正是要摒弃不可观测的轨道概念，只处理可观测量（如光谱频率和强度）之间的关系。但当他发现这些关系自然导向非对易的矩阵乘法时，他自己也一度感到困惑和不安，需要玻恩（他认出了这是矩阵乘法）和约尔旦的数学帮助才能继续前进。
总结：首观性的危机
因此，在1921年，矩阵力学虽然展现出强大的计算能力，但却陷入了一场“首观性”的危机。它像一台高效却结构不明的黑箱机器，人们知道输入什么能得到正确的输出，但机器内部是如何运作的，却无人能给出一个令人信服的、符合经典物理首觉的图像。物理学家们普遍渴望一种更首观、更易于理解和运用的理论形式。
这场“矩阵的灾难”，深刻地反映了科学革命时期范式转换的阵痛。它预示着，理解微观世界需要彻底抛弃一些根深蒂固的经典观念，并接受一种全新的、可能永远无法完全“首观化”的数学语言来描述实在。而这也为不久之后薛定谔波动力学的登场，以及随之而来的更为激烈的诠释之争，埋下了伏笔。整个物理学界，在矩阵的抽象海洋中挣扎，迫切地期待着一座能够连接数学与首观的桥梁出现。
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