1925年,奧地利一個物理天才,在與情人幽會的閑暇,竟然連發(fā)6篇重量級的量子力學論文,還提出了一個震驚物理史的波動方程,碾壓了海森堡的神秘矩陣,連愛因斯坦都為之折服,甚至差點兒把玻爾都拉下神壇。 這個物理天才,就是后來大名鼎鼎的薛定諤。 提到薛定諤,大家可能首先會想到他的“薛定諤的貓”。然而,與那只貓相比,薛定諤的波動方程才是更加引人矚目的成就,它在整個20世紀的物理學史上產(chǎn)生了深遠的影響。 薛定諤的天才之路并不是一帆風順的,他是一個大器晚成的物理學家。直到1925年,時年38歲的薛定諤才開始深入研究量子力學。然而,他對玻爾和海森堡等科學家的研究方向并不感興趣,認為那太費力不討好。 然而,正是在這時,他閱讀了愛因斯坦的一篇文章,了解了德布羅意的“相波”理論,這一發(fā)現(xiàn)讓他大吃一驚。僅僅幾天后,薛定諤就掌握了德布羅意的理論,并發(fā)表了一篇題為《論愛因斯坦的氣體理論》的論文。 隨后,發(fā)生了一個見證奇跡的時刻。 一個月后,薛定諤與一位美女去別墅度過圣誕節(jié),然而這位美女并非他的妻子安妮瑪麗,而是他的“前女友”。 不過,女人并沒有影響薛定諤的創(chuàng)作,反而激發(fā)了他的創(chuàng)造力。在短時間內(nèi),薛定諤充分發(fā)揮了天賦,連續(xù)發(fā)表了六篇重要的量子力學論文,震驚了整個物理界。 當時,玻爾提出了原子量子化理論,成為了量子力學的奠基人,登上了物理學的神壇。這一理論在原子的光譜線上得到了充分的驗證。 然而,問題在于如何描述和計算這些現(xiàn)象。玻爾采用了一個“分立能級”的假設,而海森堡則運用了復雜的矩陣力學進行計算。然而,矩陣力學極為復雜,其他物理學家認為這個理論令人困惑,而且難以理解。 幸運的是,薛定諤出現(xiàn)了。他看著海森堡的新體系,嘲笑道:“這么復雜,完全沒有必要。我們只需要將電子視為德布羅意波,然后使用一個方程來解釋一切!”于是,他運用了經(jīng)典力學的哈密頓方程和德布羅意公式,成功地推導出了一個非相對論的波動方程,即薛定諤波動方程,這一方程在20世紀的物理學史上引起了巨大的轟動。 這個方程的提出讓幾乎所有的物理學家感到如釋重負。他們終于不再需要費力地學習復雜晦澀的矩陣力學。即便如愛因斯坦和玻爾等大師級物理學家,也被薛定諤的波動方程深深打動,認為這是一項開創(chuàng)性的工作,是真正的天才之作。 然而,海森堡和玻爾卻對此持不同看法。特別是海森堡,他感到不滿,認為薛定諤的方程過于通俗,缺乏科學意義。薛定諤甚至直接在論文中挑戰(zhàn)了海森堡的理論,表達了他的不滿情緒。 這兩位物理學家之間的爭論演變成了一場大戰(zhàn)。背后分別站著的不僅有玻爾和波恩等人,還有整個哥本哈根學派,而薛定諤則有德布羅意和愛因斯坦等強大支持者。這一戰(zhàn)不可避免,最終在1927年,愛因斯坦和玻爾在布魯塞爾召開了一次著名的索爾維會議,結(jié)束了這場物理學界的爭論。以上的故事 ,都出自于一個中國科普作家曹天元的《上帝擲骰子嗎》這本書。 說起來,曹天元寫這本書的緣由,傳奇性絲毫不亞于薛定諤。 答案可追溯到他的初中時代,當時一次郊游改變了他的一生。曹天元生長在上海市區(qū),那里星星難見蹤跡。然而,他的地理老師決定領著同學們前往郊區(qū),還帶了一架望遠鏡。這位老師架好望遠鏡后,邀請學生們依次觀看。 當輪到曹天元時,他難以言喻地描述了當時的感覺。雖然他每天都能看到月亮,但從未見過如此清晰的月亮。透過望遠鏡,月亮填滿了整個視野,環(huán)形山清晰可見。曹天元回憶道,那一刻他仿佛經(jīng)歷了一種宗教般的體驗,第一次感受到了神秘的存在。 從那時起,曹天元愛上了科學,并有意識地閱讀更多科學相關的書籍,對宇宙產(chǎn)生了濃厚的興趣。 今天,我們應該感激那位地理老師,正是他的啟蒙,使曹天元最終創(chuàng)作了《上帝會擲骰子嗎?》這本科普著作。 許多讀者都紛紛留言表示,與霍金的《時間簡史》相比,曹天元的作品更生動,能夠不知不覺地吸引他們繼續(xù)閱讀。此外,一些讀者還提到,曹天元的文筆比霍金更為出色,更符合中國讀者的閱讀習慣。 這本書從神話時代起,沿著物理學的發(fā)展歷程,用最通俗的語言,為我們繪制出了物理世界的圖景,充滿趣味,激發(fā)了每個人對神秘世界的好奇。 相信許多人在學校里都曾被物理學“傷害”,為了不讓下一代也受苦,我們有理由點燃孩子們對學習物理的興趣。畢竟,興趣是最好的老師,而優(yōu)秀的科普作品則是激發(fā)孩子好奇心的火種。 如果你愛護下一代,或許可以考慮讓孩子閱讀一本《上帝會擲骰子嗎?》,這本書價格不高,僅相當于一頓快餐的費用。筆者建議您給自己最愛的孩子來一套最全的,包括了不起的物理+從一到無窮大+上帝擲骰子嗎 +量子物理等等,那就是把天下最好的物理科普著作都搬到了家里了,助您的孩子成為理科學霸。 物有所值,歡迎自行獲?。?br> #妙筆生花創(chuàng)作挑戰(zhàn)''##我在島嶼讀書# |
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