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量子力学进化论

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讲一个故事 一 故事发生在二十世纪初的法国。 巴黎。 一样延续着千百年的灯红酒绿,香榭丽舍大道上散发着繁华和暧昧,红磨坊里弥漫着躁动与彷徨。 路上走着一个年轻人,名叫德布罗意(De Broglie)。在当时,这名字屌得就跟你说你姓爱新觉罗一样。事实上德布罗意的爸正是法国的一个伯爵奸内阁部长,德布罗意正是一个典型的富二代。 这样一个不愁吃穿不愁房只是成天愁着如何打发时光的纨绔子弟自然要找一个能消耗精力的东西来度过那些寂寞的日子。这一点至今未变。 而他选择了……研究中世纪欧洲史, 据说这倒也不仅是为了装B——中世纪史中有着很多神奇的东西吸引着他,据说。 时间转眼到了1919,这个科学界骚动的年代。 比如, 就在这一年,德布罗意突然萌生了转系的念头。他发现,原来物理学中有着更多神奇的东西吸引着他,尤其是感兴趣于当时正流行的: 量子论。 简言之,他就是迷恋于当时一个很潮的观点:光是粒子。 按说这本该不值个烂钱,因为几百年前一个大牛牛顿就曰过:光是粒子。不过后来这个观点被菲涅尔、泊松一群做光学的搞得很久不流行了。几百年来,科学界正统的观点是:光是波。十几年前的一天,某君普朗克突然说:原来光还是粒子啊~~!大家本来不想鸟他,结果爱因斯坦用他的理论做着做着就做出了光电效应!


来自iPad1楼2013-05-22 23:02回复
    这本来是物理学里的一朵乌云,现在突然没了,于是学界就哗然了。 当年的德布罗意倒并不见得对这一观点的物理思想有多么深刻的见地,按他的理解,光是粒子就是在说原来牛顿是对的我们被后人忽悠了。 或许一时冲动,年轻人告别了中世纪欧洲史,告别了奢侈糜烂的生活,来到了一派宗师朗之万门下,说:请您收我念PhD吧。 二 历史上,郎之万为什么给德布罗意offer已经很难说清,德布罗意到底花了多少精力去读他的PhD也已经很难说清。 白驹过隙,五年说过就过了。作为历史系中世纪欧洲史专业的德布罗意,发现转到物理系以后的确力不从心。 当下,很现实的问题就是如何搞定那篇令他蛋疼的毕业论文,算是对青春一个交代。 这个问题让他辗转反侧很多年。毕不了业,烦! 德布罗意只听爱因斯坦那帮家伙一直念什么光是粒子还是波……普朗克早不念了,他不坚定,已经完全抛弃自己当初的量子假设,转回去做经典了。波呢,还是粒子?粒子呢,还是波?还是是粒子又是波呢?毕不了业啊,烦! 纠结五年终于过去了。抓住1924的尾巴,德布罗意终于提交了自己的博士论文。 不计封面,论文只有一页之多一行。遥想在那个没有枪手、没有万方的时代,这已经是不容易了。 他的一页纸的论文反复而执着地论述粒子是波波是粒子,说来说去就一句话:既然波可以是粒子,那么粒子未必不能是波


    来自iPad2楼2013-05-22 23:03
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      1925年,玻尔的得意大弟子海森堡进一步提出了描述氢原子轨道的理论。那个年代,没有线代,没有数学物理方法,精通数学的物理学家本来屈指可数,就连数学很强的海森堡本人也并未必知道同时代那些数学家在搞什么飞机。在他的理论出炉之后,学弟玻恩悄悄地告诉海森堡大师兄你用的东西在数学里叫:矩阵。 于是,矩阵力学走上了历史的舞台。 天下大变,仅一步之遥。 此时的薛老师正带着他的情妇在阿尔卑斯山滑雪。 不知是大自然的唯美风景还是身边的温香软玉,冥冥之某种存在,给予薛定谔灵感。在“那两周”的最后几天里: 他从方程中得出玻尔的氢原子的解! 六 倚天一出,四海皆惊。 没人再敢把薛定谔的方程当扯淡了。 哥本哈根学派的掌门玻尔大为惊骇,急信至维也纳把薛定谔邀请到哥本哈根,切磋量子之精妙。 然而让玻尔遗憾的是,“切磋”了十天,不知因哥本哈根那帮子哥们儿的数学太强了还是薛定谔的数学太挫了,反正两个人根本不知道对方在说什么。在一场令人疲惫不堪又毫无结果的“哥本哈根论剑”之后,波尔悻悻地目送薛定谔回到维也纳。 薛定谔坚持努力工作,不久,矩阵力学和他的波动方程在数学上被证明等价。 “倚天”“屠龙”,合铸为一。 在此之后,薛定谔不断试图从更基本的原理和假设出发导出更基本的方程,但始终没有成功。不久他终于对这一切失去了耐性:他也转系了,去研究“生命是什么”。 历史继续着它的历史剧,不懂数学的德布罗意和薛定谔秒杀了那一年的诺奖,成为了闹剧中的主角。 按这故事的尿性,该是尾声了。


      来自iPad5楼2013-05-22 23:05
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        在这一让人啼笑皆非的历史中,上帝还是保留了某种程度的公正。 薛定谔得出它的波动方程仅在海森堡的矩阵力学的的诞生一年之后,倘若上帝把这个玩笑开得更大一点,让薛定谔在1925年之前就导出薛定谔方程,那恐怕矩阵力学就根本不可能诞生了。(波动方程也就是偏微分方程的理论是为大多数物理学家所熟悉的,而矩阵在当时则几乎没人能懂。)如此则此前在量子领域辛苦奋斗了十几年的哥本哈根学派就真要集体吐血、暴毙而亡了! 薛定谔方程搞出了薛定谔方程,却到死都没有真正理解这个方程微妙,而对方程的解释也是错误的——正解为哥本哈根学派的玻恩作出。玻恩的解释让物理学界另一位大师——爱因斯坦极为震怒,他至死念念不忘“上帝是不掷筛子的”,此为后话。 而更为基本的物理,薛定谔试图获得而无力企及,则是有根本哈根学派的另一位少壮派弟子——狄拉克做出的。狄拉克领袖群伦,同克莱默、约尔当,也包括后来的魏扎克和伽莫夫、朗道等几代物理学家的努力,不断对理论进行修缮,最终确立了量子论的正统解释,史称“哥本哈根解释”。 量子力学的殿堂终于建立起来。


        来自iPad6楼2013-05-22 23:05
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          就是这样〜 (摸摸机器人)@光遁术


          来自iPad7楼2013-05-22 23:05
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            主人好厉害的样子


            IP属地:北京来自手机贴吧8楼2013-05-23 13:20
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