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文档简介

量子物理史话上帝掷骰子吗张浩杰光是什么?VS胡克牛顿托马斯杨杨氏双缝干涉实验麦克斯韦电磁理论在数学上完美得难以置信,后来经过赫兹等人的整理,提炼出一个极其优美的核心——麦克斯韦方程组。他一出世就被世人惊为天物,后来玻尔兹曼情不自禁引用歌德的诗句说:“难道是上帝写的这些吗?”赫兹

这正是科学的黎明要到来之前那最后的黑暗,谁也不知道这两朵小火花即将要引发一场熊熊大火。可是最后绝妙的结局则更让我们相信,他们的对话是一种可遇不可求的缘分。

这是一段伟大而光荣的日子,是经典物理的黄金时代。科学的力量似乎从来都没有这样的强大,这样令人神往。力、热、电光、磁等等这一切的一切都在人们的掌控之中,而且所用的居然是同一种手法。物理学家们开始相信,物理学已经尽善尽美,他走到了自己的极限和尽头。再也不会有任何真正激动人心的发现了。物理学的未来,将只有在小数点第六位后面去寻找。1897年,J.J.汤姆逊发现了电子。1897年,居里夫人发现了镭。1896年,贝克勒尔发现了铀元素的放射现象。1895年,伦琴发现了X射线。1899年,卢瑟福发现了元素的嬗变现象。山雨欲来风满楼《在热和光动力理论上空的19世纪乌云》“动力学理论断言,热和光都是运动的方式。但现在这一理论的优美性和明晰性却被两朵乌云遮蔽,显得黯然失色了。。。。”开尔文第一朵乌云第二朵乌云迈克尔逊-莫雷实验黑体辐射引发了相对论革命的爆发导致了量子力学革命的爆发1879年,普朗克拿到了慕尼黑大学的博士学位。1887年,基尔霍夫在柏林逝世,他担任的那个教授职位有了空缺。亥姆霍兹本来推荐赫兹继任这一职位,但如我们在第一章所叙述的那样,赫兹拒绝了,于是普朗克接替了基尔霍夫的职位。赫兹他并不知道,自己在电磁波的实验中亲手种下了一个幽灵的种子,而顶替他去柏林任教的那个人,则会在一个命中注定的时刻把这个幽灵从沉睡中唤醒过来。普朗克普朗克无意之中拼凑出的黑体公式那么,新的公式他究竟是建立在粒子的角度上还是建立在波的角度上呢?为了引起大家足够的注意力,我想我应该把这段话尽可能的加大加粗。黑体公式的前提,必须假定,能量在发射和吸收的时候,不是连续不断的,而是分成一份份的。E=hv量子的幽灵从普朗克的方程中脱胎出来,开始在欧洲上空游荡,几年以后,他将爆发出令人咋舌的力量,把一切旧的体系彻底打破。他所过之处,最富丽堂皇的供电都在瞬间变成了断瓦残垣。物理学构筑起来的精密体系被毫不留情地砸成废铁,千百年来的亘古不变的公里被扔进垃圾箱中不能翻身。而这一切,都是从那个叫做马克斯·普朗克的男人那里开始的。一切又回到了最初的起点……量子的故事才刚刚开始。尼尔斯·玻尔

原子跃迁德布罗意德布罗意根据爱因斯坦的相对论,推断电子内部有一个内在频率,似乎有某些东西在振动……通过计算,德布罗意发现:电子在前进时,本身总是伴随着一个波。德布罗意把这种波称为“相波”,后人为了纪念他也称其为德布罗意波。电子居然是一个波?德布罗意把他的相波的证明作为他的博士论文提交了上去,但不是所有的人都相信他。“证据,我们需要证据。”在博士答辩中,如果电子是一个波,那么就让我们看到它是一个波的样子。德布罗意礼貌地回敬道:“是的,先生们,我会给你们看到证据的。我预言,电子在通过一个小孔或者晶体的时候,会像光波一样,产生一个可观测的衍射现象。”1925年,戴维孙和革末在做电子在镍(Ni)中的散射实验时,由于一次偶然的破坏真空事故,致使镍被氧化了,为了还原,他们采取对镍加热处理,结果镍形成了单晶体,从而第一次得到了电子在晶体中的衍射现象。但是当时的他们还没有了解到德布罗意波的概念。戴维孙-革末实验电子居然是一个波威尔逊云室成功地测出了电子运动的轨迹。电子到底是什么?海森堡的矩阵力学所采用的方法是一种代数方法,它从所观测到的光谱线的分立性入手,强调不连续性。几个月后的1926年初,奥地利物理学家薛定谔采用解微分方程的方法,从推广经典理论人手,强调连续性,从而创立了量子力学的第二种理论——波动力学。

海森堡薛定谔电子没法不是个粒子也没法不是个波我的方法,就建立在这样一种假设上面:当你把一切不可能的结论都排除之后,那剩下的,不管多么离奇,也必然是事实。

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