第516章 惊世论文!量子力学之名!物理学界轰动!量子新时代!
1922年1月12日。
英国,量子研究所。
新年刚过,大家从放松的心态转变过来,重新投入到紧张的科学研究中。
去年一年,物理学领域虽然没有惊世级的成果,但是依然有不少重磅性的论文发表。
从普通学者,一跃成为知名物理学家,这些科学领域的励志故事不断上演。
众人充满了斗志!
其中,海森堡尤其引人注意。
他去年离开研究所时,还是病恹恹的,感觉随时都有可能倒下。
但是现在从德国归来后,却生龙活虎、朝气蓬勃,浑身充满了动力。
他热情地与众人打着招呼。
完全看不出以前是个内向敏感的小伙子。
这时,王正阳出现说道:
“海森堡,布鲁斯教授让你去他的办公室。”
海森堡闻言,瞬间激动万分。
他顾不上和众人寒暄,拿好自己的资料,迫不及待地前往布鲁斯教授的办公室。
大家看着他兴奋的表情,都有点纳闷。
“怎么感觉海森堡像变了一个人。”
“他没有之前的阴郁,变得更阳光开朗了。”
“难道是他的研究有进展了?”
薛定谔、伊蕾娜等人也很好奇。
海森堡来研究所还不到半年,不会真的有什么巨大成果吧。
而且,这个时间点,布鲁斯教授一般都是在外开会和交流。
但是今天,对方却单独找了海森堡。
一定有问题!
这时,泡利又开始显摆了。
他轻哼一声,欠揍地说道:
“海森堡要崛起了。”
“他在重构量子论上取得重大突破。”
“说不定能完成布鲁斯教授的期望。”
哗!
研究所内众人皆是一惊。
虽然他们很讨厌泡利,但是他们也相信泡利。
因为对方从来不说假话空话,不靠忽悠装逼。
泡大师从不打低端局。
他既然说海森堡取得突破,那就说明对方的成果一定是惊人的。
不然的话,以泡利的高傲和牛逼,普通研究肯定入不了他的法眼。
众人顿时羡慕无比。
“老天啊,要是海森堡真的能重构量子论。”
“那么他岂不是能直接比肩玻尔教授了。”
“甚至他的成果可以比得上狭义相对论了。”
嘶!
大厅内响起倒吸冷气的声音。
薛定谔的内心五味杂陈。
伊蕾娜、泡利、海森堡......
这些年轻人一个比一个厉害。
要知道,他可是最早来到量子研究所工作的。
经过了布鲁斯教授的亲自面试,又担任研究所的科学负责人。
但是,现在的他,可以用一事无成来形容。
尽管他发表的那些论文,已经是普通学者梦寐以求的成就了。
然而在量子研究所里,完全不够看。
一句话:不是诺奖级的成果,一律按照无成果对待。
即便如此,布鲁斯教授也从来没有私下提醒他。
这让薛定谔觉得非常感激。
布鲁斯教授允许失败!
科学研究从来就不是能保证成功的。
薛定谔感慨万分,喃喃自语:
“我的路到底在何方?”
此刻,二楼的办公室内。
李奇维正与海森堡相对而坐。
他的面前,摆放着后者的论文初稿。
“非常有趣的想法。”
李奇维忍不住赞叹了一声。
他前世没有读过海森堡的论文原文。
现在看到后,感觉非常新奇。
海森堡的论文不是那种严谨细腻风格的,而是充满了狂暴粗放的气息。
这点和他的性格大相径庭。
从他手撕矩阵,就能看出,这家伙喜欢通过数学硬算,暴力解决问题。
海森堡闻言,露出孩子般的笑容。
短短一个多月,他仿佛成熟了很多。
虽然性格没有改变,但是明显有了属于自己个人的风格。
那是一种说不清道不明的气场。
能让人一眼感受到内心的投射。
海森堡诚恳地求教:
“布鲁斯教授,我需要您的帮助。”
“到了矩阵那里后,我就不知道该如何计算了。”
李奇维笑
道:
“矩阵运算不满足乘法交换律,在数学中已经被严格证明过了。”
“但是这种数学形式没有什么实质的作用。”
“哪怕不少数学家,都没有听过这个东西。”
“你想把它应用在量子论中,建立一个逻辑自洽的理论体系,就需要下点功夫。”
“不过,我这段时间抽空研究了一下矩阵。”
“它虽然也有难度,但是比不上黎曼几何。”
“接下来,我会带着你把理论补齐。”
哗!
海森堡激动万分。
“布鲁斯教授,太感谢您了!”
同时,他又产生了一种高山仰止之情。
布鲁斯教授用最平静的语气,说出了最霸气的话语。
困扰了他和索末菲、玻恩等五人的矩阵,在对方的眼里宛如小把戏。
手到擒来!
这种深厚如海的实力,让人顶礼膜拜。
海森堡羡慕道:
“什么时候我也能达到这种境界啊?”
很快,李奇维详细给海森堡讲解了矩阵的运算。
并且得出了一个关键的公式。
“你这篇论文的核心就是动量p数组和位移d数组。”
“它们两之间的关系,其实就是原子发射光谱和概率之间的联系。”
“......”
“如此,我们就能得到一个公式:”
“(pxd)-(dxp)=(ih\/2π)i。”
“其中i是虚数单位,h是李-普朗克常数,i是单位矩阵。”
看到公式的一瞬间,海森堡震撼不已。
他有强烈的直觉,这个公式一定是至关重要的。
他彻底被征服了。
“布鲁斯教授,您太强了!”
“这个推导,恐怕给我两个星期都不一定能完成。”
海森堡发自内心地崇拜和感激。
李奇维微微一笑,逼味十足。
“这些都是小道。”
“海森堡,你要记住。”
“对于理论物理而言,思考问题的方法才是核心。”
“计算过程是怎么都能完成的,但是创新的思想可不是靠逻辑的。”
海森堡重重点头,深以为意。
“就比如你的这篇论文,你能把原子光谱用简谐振子去模拟,这才是最关键的一步。”
“至于后面的矩阵,我不会,世界上肯定也有其他人会。”
这时,海森堡连忙拍马屁道:
“虽然也许有其他人了解矩阵。”
“但除了布鲁斯教授您,没有人既懂矩阵也懂量子论。”
“他们更不可能推导出这个矩阵公式。”
李奇维笑骂一声。
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接下来十多天,海森堡化身大忙人。
他每天不是在自己的座位上疯狂计算,就是到李奇维的办公室请教问题。
整个人完全沉浸在矩阵之中,疯狂地学习相关知识。
他的头发乱糟糟的,胡子也长了一大截。
要是以前的海森堡肯定在意形象,但是他现在全然不顾。
众人非但没有笑话他,反而极其羡慕。
“天啊!”
“海森堡不会真的要重构量子论了吧。”
“羡鸡紫!”
薛定谔、伊蕾娜心中都非常震撼。
“这还是那个精致害羞男孩海森堡吗?”
泡利无比开心,他觉得海森堡一定能成功。
到时候,他们二人就是量子研究所的天罡地煞,头号招牌。
慕尼黑双星!
1月25日。
海森堡像疯了一般,冲到了二楼的办公室。
“布鲁斯教授,我成功了!”
“我通过矩阵公式,推导出了玻尔-李模型中的所有量化条件。”
“量子论不再需要量子轨道的假设了,它是我的理论下,一个必然的推论。”
“教授,我完成重构量子论了!”
哗!
这一刻,甚至在一楼工作的薛定谔等人,都听到了海森堡的吼声。
那是兴奋到极点的宣泄之声。
李奇维从座位上站了起来,亲自为他鼓掌。
“恭喜你,海森堡!”
“你完成了一项物理学领域的壮举。”
海森堡再也控制不住情绪,他的双眼流下了泪水。
所有的苦闷、挫折、煎熬,都化
作飞灰,只留下记忆的痕迹。
“布鲁斯教授,谢谢您!”
“没有您,就没有我海森堡的今天。”
李奇维走上前,轻轻拍了拍他的肩膀。
“师傅领进门,修行在个人。”
“你的成功,是通过你的努力获得的。”
“你最应该感谢的是你自己。”
海森堡重重地点头。
这时,李奇维悠悠地说道:
“论文发表前,你把题目改一下吧。”
海森堡闻言一愣,他连忙用衣服擦去脸上的泪水,问道:
“教授,要改成什么?”
李奇维微微一笑,突然霸气无双。
“从今天起,量子论就不是量子论了,而是量子力学!”
“二十三年前,我提出量子概念时,曾用过这个名字。”
“因为那时的我坚信,量子一定会深刻影响物理学的未来。”
“既然牛顿力学代表了经典物理学,那么量子力学就代表了现代物理学!”
“但是当时的量子概念太单薄了。”
“在第一届量子论会议上,我被迫取消了这个名字。”
“而今天,海森堡,你让这个名字重新现于世界。”
“你的矩阵公式,就是量子力学的核心公式。”
“通过这个公式进行的方程运算,可以得到现有量子论的一切。”
“量子力学真正名副其实!”
“所以,论文题目就改成《量子力学的基本方程》。”
轰!
海森堡听呆了。
他感觉一股气息从脚底直冲天灵感,仿佛要喷涌而出。
全身热血沸腾,口干舌燥,肌肉颤抖。
那是兴奋到极致的表现。
“教...教授。”
李奇维咧嘴一笑。
海森堡瞬间痴了。
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1923年2月15日。
《自然》期刊封面发表了《量子力学的基本方程》论文。
论文的第一作者是海森堡,通讯作者是布鲁斯·李。
发表单位:量子研究所。
论文一出,天下皆惊!
量子力学正式面世!
物理学界直接沸腾了!
犹如掀起十八级超级大地震!
“上帝啊!”
“量子论竟然真的被重构了。”
“量子论变成了量子力学!”
“这是质的飞跃!”
无数人为之震惊。
布鲁斯教授的预言又一次成功了!
这简直太难以置信了。
不过,有人忽然发现了一个问题。
“为什么第一作者不是布鲁斯教授,而是海森堡?”
很快,海森堡就亲自发文表示:
“感谢布鲁斯教授指导我的论文。”
“他在矩阵计算方面,提供了无法替代的帮助。”
一时间,很多人都羡慕海森堡,不仅成为了布鲁斯教授的博士后,还承担了如此重要的课题。
“海森堡的运气也太好了吧。”
“他刚进入量子研究所,就能参与研究重构量子论。”
然而,有人立刻反驳道:
“海森堡的成功绝对不是运气。”
“我也是量子研究所的研究人员。”
“布鲁斯教授的所有指导都是公开的!”
“他没有偏爱任何人,也没有任何藏私。”
“论文中两大可观测的量,就是布鲁斯教授在一次讨论会上提出来的。”
“只不过没有人能找出它们之间的关系。”
“而海森堡做到了。”
“他站在布鲁斯教授的肩膀上,提出创新的解决方案。”
哗!
众人恍然!
原来如此。
接着,在泡利、索末菲等人的公开表态下。
物理学界终于了解了这篇论文的来龙去脉。
总结下来就是:布鲁斯教授借助海森堡之手,实现了他此前的预言!
伟大科学导师的名头,再一次震惊了所有人。
“呜呜呜,我也想去量子研究所。”
同时,海森堡的大名也传遍物理学界。
从少年天才、奥赛银牌,到如今一朝顿悟,一飞冲天!
他完美展现了什么叫意气风发。
最关键的是,他今年才22岁。
这是属于天才的时代!
这
是属于年轻人的时代!
众人纷纷羡慕。
不过很快,他们就被论文中另外一个问题难住了。
“矩阵是什么东西?”
“竟然不满足乘法交换律?”
“不知道,从来没有听说过。”
“完蛋,我连论文都看不懂。”
矩阵这种抽象的数学形式,让无数人望而生畏。
要不是有布鲁斯教授的名字背书,众人都怀疑是论文犯了低级错误。
对于普通学生而言,他们关注的只是结论。
反正只要知道量子论被重构就行了。
但是对于物理学家而言,他们不得不恶补矩阵的相关知识,然后才能仔细研究这篇论文。
而越是深入了解,他们就越震撼!
丹麦,哥本哈根大学。
玻尔在看到论文的那一刻,心中仿佛有团火焰在燃烧。
他的双手微微颤抖,被文中的内容所震撼。
“真是太不可思议了!”
作为量子论玻尔-李模型的奠基人,他比谁都更能理解这篇论文的牛逼之处。
虽然矩阵非常晦涩难懂,但是对于玻尔这样的顶级天才而言,还是勉强可以看懂的。
他在意的不是矩阵那复杂的运算,而是论文中的物理思想。
仅仅从两个最基本的可观测量入手,通过简谐振子的模拟,就能推导出原本量子论的内容。
玻尔已经被折服了。
“海森堡果然不愧是天才。”
“哪怕有布鲁斯教授的指点,但是他本人的思考更难能可贵。”
“这是一篇两个人的文章!”
玻尔眼光毒辣,一眼就看出最关键的矩阵公式。
它是论文的真正核心。
而这个公式,正是由布鲁斯教授推导出来的。
这时,科罗尼格羡慕道:
“布鲁斯教授太大方了。”
“我感觉这篇论文的内容,他自己就能推导出来。”
“但他还是无私地分享了想法。”
“他提出的两个可观测量,对于矩阵公式至关重要。”
科罗尼格因为发现第四量子数而名声大噪。
但是他没有选择立刻离开玻尔研究所,而是留下来。
用他的话说:我想继续跟着玻尔教授学点东西。
因此,玻尔非常器重和喜爱他。
玻尔微微一笑。
“呵呵,布鲁斯教授已经不需要额外的荣誉了。”
“他当初选择重构量子论,不是为了证明自己,而只是为了让物理学更加完善。”
“不管论文是谁最先发表的,对他而言都是一样的。”
“布鲁斯教授真正倾力研究的内容,超越了所有人的想象。”
玻尔经常去量子研究所交流。
李奇维并没有隐瞒他,而是透露出自己已踏上统一之路。
当时玻尔就震惊了。
因为他深刻地知道,那是一条什么样的逆天之路!
“导师,他终于开始实现多年前的诺言了。”
德国,柏林大学。
普朗克、爱因斯坦等一众物理学大佬们,为海森堡的论文而震撼。
爱因斯坦笑着说道:
“我这些天尝试用海森堡的矩阵,推导量子论的各个结论。”
“它的难度简直是地狱级别的。”
“我感觉布鲁斯和海森堡简直是在用魔法进行计算。”
众人闻言,皆是会心一笑。
能让大名鼎鼎的爱因斯坦都如此费劲,可见矩阵的可怕之处。
普朗克嘴角含笑,他思绪万千。
他想到了二十三年前的那场会议。
布鲁斯和他一起舌战群儒,与当世众多物理学家公开辩论,阐述量子概念的正确性。
“哦,不,那时还叫量子力学。”
期间居里夫人问道:
“量子概念我能理解,为什么要加上力学呢?”
那时的布鲁斯怎么回答,普朗克已经忘了。
反正最后是取消量子力学的称呼,改称量子论。
但是量子力学却印在了他的脑海里。
如今,时隔23年,量子力学之名,终于重现物理学界!
恐怕会引起很多人的回忆吧。
这时,爱因斯坦打断了普朗克的遐想。
“但是,我认为海森堡的理论存在一个问题。”
众人皆是一惊。
论文刚出来,爱因斯坦教授就发现问题了?
至少他们没有发现。
海森堡的矩阵虽然晦涩难懂,但整个逻辑是清晰通顺的。
它不像之前的量子论,需要各种假设。
量子力学完全是从最基本的光谱量入手,一步步推导出来的。
根基牢不可破!
众人想不明白会有什么问题。
哪怕是普朗克也来了兴趣。
作为量子概念的提出者,他虽然退出一线研究,但是依然十分关注量子论的发展。
量子力学这样开天辟地的大事,他当然非常上心。
“爱因斯坦教授,说说你的看法。”
爱因斯坦朝众人点点头,说道:
“海森堡的矩阵理论,虽然从数学上推导出电子的量子化条件。”
“但是根据它的理论,我们无法想象可视化的图景。”
“即电子到底是如何运动的?”
“原子的内部到底是什么情况?”
“我们只能通过纯粹的数学,去计算电子的一切行为。”
“但物理毕竟不是数学,物理是研究物质的理论。”
“电子是已知的确定存在,但是现在我们却只能用数学去描述。”
“这是不是一种舍本逐末呢?”
“比如布鲁斯教授的广义相对论,虽然它里面也有很难懂的黎曼几何。”
“但是我们依然可以想象物质是如何弯曲时空的。”
“把一块薄布固定住,在中间放个铁球,布从中间到外缘就会凹陷。”
“这就是时空弯曲的图景。”
“但是矩阵理论,要如何理解电子的运动呢?”
“甚至它还不如之前的量子论。”
“至少轨道这种东西,虽然看不见,但是我们能够想象出来。”
哗!
爱因斯坦说完之后,房间内一片沉默。
所有人都被他的想法震惊住了。
果然不愧是狭义相对论的提出者,爱因斯坦的思想与众不同。
他说的非常有道理。
物理不是数学,它是需要描述物质的运动和变化。
但是矩阵理论,把这一切都抽象成了数字游戏。
这到底是好是坏?
最后,爱因斯坦又补充道:
“当然,矩阵理论肯定是对的,这一点毋庸置疑。”
“我只是认为这个理论可能需要优化。”
“最好能兼顾物理的可视化。”
量子力学刚出现,就成为了物理学界的头号大事。
许多物理大佬和爱因斯坦一样,都在研究它的深刻内涵。
它虽然惊艳,但过于抽象。
很多人恶补了矩阵知识后,都得花费很长时间,才能用它解决实际问题。
但是不管怎么样,量子力学都是前所未有的重大突破。
李奇维公开评价道:
“这篇论文是从黑暗通向新物理学之光道路上的转折点。”
“它意味着,玻尔-李模型为代表的旧量子论,成为历史。”
“接下来,将是量子力学的时代!”
哗!
评价之高,学界震动。
至此,量子力学之名正式确立。
它也俗称为矩阵力学。