上帝擲骰子嗎

量子物理史話上帝擲骰子嗎張浩杰光是什么？VS胡克牛頓托馬斯楊楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)麥克斯韋電磁理論在數(shù)學(xué)上完美得難以置信，后來經(jīng)過赫茲等人的整理，提煉出一個(gè)極其優(yōu)美的核心——麥克斯韋方程組。他一出世就被世人驚為天物，后來玻爾茲曼情不自禁引用歌德的詩句說：“難道是上帝寫的這些嗎？”赫茲

這正是科學(xué)的黎明要到來之前那最后的黑暗，誰也不知道這兩朵小火花即將要引發(fā)一場熊熊大火?？墒亲詈蠼^妙的結(jié)局則更讓我們相信，他們的對(duì)話是一種可遇不可求的緣分。

這是一段偉大而光榮的日子，是經(jīng)典物理的黃金時(shí)代。科學(xué)的力量似乎從來都沒有這樣的強(qiáng)大，這樣令人神往。力、熱、電光、磁等等這一切的一切都在人們的掌控之中，而且所用的居然是同一種手法。物理學(xué)家們開始相信，物理學(xué)已經(jīng)盡善盡美，他走到了自己的極限和盡頭。再也不會(huì)有任何真正激動(dòng)人心的發(fā)現(xiàn)了。物理學(xué)的未來，將只有在小數(shù)點(diǎn)第六位后面去尋找。1897年，J.J.湯姆遜發(fā)現(xiàn)了電子。1897年，居里夫人發(fā)現(xiàn)了鐳。1896年，貝克勒爾發(fā)現(xiàn)了鈾元素的放射現(xiàn)象。1895年，倫琴發(fā)現(xiàn)了X射線。1899年，盧瑟福發(fā)現(xiàn)了元素的嬗變現(xiàn)象。山雨欲來風(fēng)滿樓《在熱和光動(dòng)力理論上空的19世紀(jì)烏云》“動(dòng)力學(xué)理論斷言，熱和光都是運(yùn)動(dòng)的方式。但現(xiàn)在這一理論的優(yōu)美性和明晰性卻被兩朵烏云遮蔽，顯得黯然失色了。。。?！遍_爾文第一朵烏云第二朵烏云邁克爾遜-莫雷實(shí)驗(yàn)黑體輻射引發(fā)了相對(duì)論革命的爆發(fā)導(dǎo)致了量子力學(xué)革命的爆發(fā)1879年，普朗克拿到了慕尼黑大學(xué)的博士學(xué)位。1887年，基爾霍夫在柏林逝世，他擔(dān)任的那個(gè)教授職位有了空缺。亥姆霍茲本來推薦赫茲繼任這一職位，但如我們在第一章所敘述的那樣，赫茲拒絕了，于是普朗克接替了基爾霍夫的職位。赫茲他并不知道，自己在電磁波的實(shí)驗(yàn)中親手種下了一個(gè)幽靈的種子，而頂替他去柏林任教的那個(gè)人，則會(huì)在一個(gè)命中注定的時(shí)刻把這個(gè)幽靈從沉睡中喚醒過來。普朗克普朗克無意之中拼湊出的黑體公式那么，新的公式他究竟是建立在粒子的角度上還是建立在波的角度上呢?為了引起大家足夠的注意力，我想我應(yīng)該把這段話盡可能的加大加粗。黑體公式的前提，必須假定，能量在發(fā)射和吸收的時(shí)候，不是連續(xù)不斷的，而是分成一份份的。E=hv量子的幽靈從普朗克的方程中脫胎出來，開始在歐洲上空游蕩，幾年以后，他將爆發(fā)出令人咋舌的力量，把一切舊的體系徹底打破。他所過之處，最富麗堂皇的供電都在瞬間變成了斷瓦殘?jiān)Ｎ锢韺W(xué)構(gòu)筑起來的精密體系被毫不留情地砸成廢鐵，千百年來的亙古不變的公里被扔進(jìn)垃圾箱中不能翻身。而這一切，都是從那個(gè)叫做馬克斯·普朗克的男人那里開始的。一切又回到了最初的起點(diǎn)……量子的故事才剛剛開始。尼爾斯·玻爾

原子躍遷德布羅意德布羅意根據(jù)愛因斯坦的相對(duì)論，推斷電子內(nèi)部有一個(gè)內(nèi)在頻率，似乎有某些東西在振動(dòng)……通過計(jì)算，德布羅意發(fā)現(xiàn)：電子在前進(jìn)時(shí)，本身總是伴隨著一個(gè)波。德布羅意把這種波稱為“相波”，后人為了紀(jì)念他也稱其為德布羅意波。電子居然是一個(gè)波？德布羅意把他的相波的證明作為他的博士論文提交了上去，但不是所有的人都相信他。“證據(jù)，我們需要證據(jù)?！痹诓┦看疝q中，如果電子是一個(gè)波，那么就讓我們看到它是一個(gè)波的樣子。德布羅意禮貌地回敬道：“是的，先生們，我會(huì)給你們看到證據(jù)的。我預(yù)言，電子在通過一個(gè)小孔或者晶體的時(shí)候，會(huì)像光波一樣，產(chǎn)生一個(gè)可觀測的衍射現(xiàn)象?！?925年，戴維孫和革末在做電子在鎳（Ni）中的散射實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于一次偶然的破壞真空事故，致使鎳被氧化了，為了還原，他們采取對(duì)鎳加熱處理，結(jié)果鎳形成了單晶體，從而第一次得到了電子在晶體中的衍射現(xiàn)象。但是當(dāng)時(shí)的他們還沒有了解到德布羅意波的概念。戴維孫-革末實(shí)驗(yàn)電子居然是一個(gè)波威爾遜云室成功地測出了電子運(yùn)動(dòng)的軌跡。電子到底是什么？海森堡的矩陣力學(xué)所采用的方法是一種代數(shù)方法，它從所觀測到的光譜線的分立性入手，強(qiáng)調(diào)不連續(xù)性。幾個(gè)月后的1926年初，奧地利物理學(xué)家薛定諤采用解微分方程的方法，從推廣經(jīng)典理論人手，強(qiáng)調(diào)連續(xù)性，從而創(chuàng)立了量子力學(xué)的第二種理論——波動(dòng)力學(xué)。

海森堡薛定諤電子沒法不是個(gè)粒子也沒法不是個(gè)波我的方法，就建立在這樣一種假設(shè)上面：當(dāng)你把一切不可能的結(jié)論都排除之后，那剩下的，不管多么離奇，也必然是事實(shí)。