对量子力学做出重大贡献的物理学家简介

对量子力学做出重大贡献的物理学家简介1MaxPlanck

马克斯·普朗克

1900年，普朗克提出辐射量子假说，假定电磁场和物质交换能量是以间断的形式(能量子)实现的，能量子的大小同辐射频率成正比，比例常数称为普朗克常数，从而得出黑体辐射能量分布公式，成功地解释了黑体辐射现象。在量子力学发展中所起的作用2普朗克这个人普朗克十分具有音乐天赋，他会钢琴、管风琴和大提琴。慕尼黑的物理学教授菲利普·冯·约利曾劝说普朗克不要学习物理，他认为“这门科学中的一切都已经被研究了，只有一些不重要的空白需要被填补”,但普朗克回复道：“我并不期望发现新大陆，只希望理解已经存在的物理学基础，或许能将其加深。”1877年至1878年，普朗克转学到柏林洪堡大学，在著名物理学家亥姆霍兹和基尔霍夫以及数学家卡尔·魏尔施特拉斯手下学习。关于亥姆霍兹，普朗克曾这样写道：“他上课前从来不好好准备，讲课时断时续，经常出现计算错误，让学生觉得上课很无聊。”关于基尔霍夫，普朗克写道：“他讲课仔细，但是单调乏味。”3普朗克在柏林洪堡大学教授理论物理学课程，整个课程长达6个学期。莉泽·迈特纳认为他讲课“冷静理智，有些一本正经”；一位英国人JamesR.Partington曾表述普朗克讲课“不用讲稿，从不犯错误，从不手软，是我所听过的最好的讲师。”1905年，当时尚完全不为人所知的爱因斯坦在科学杂志《AnnalenderPhysik》中发表了三篇开创性的论文，普朗克是少数很快发现爱因斯坦狭义相对论重要性的人之一，由于普朗克的影响力，相对论很快在德国内得到认可。1901年的普朗克

4普朗克拒绝接受由玻尔、海森堡和泡利在20世纪20年代末提出的量子力学的哥本哈根诠释。爱因斯坦此时也成为了保守派。普朗克认为海森堡的矩阵力学“令人厌恶”，而将薛定谔方程作为救世主。然而科学的真理没有顾及他的想法而继续被揭示，正像普朗克年轻时与老一辈科学家争论时所写的那样：“要接受一个新的科学真理，并不用说服它的反对者，而是等到反对者们都相继死去，新的一代从一开始便清楚地明白这一真理。”1878年学生时代的普朗克

1901年的普朗克

5AlbertEinstein

1905年，爱因斯坦引进光量子(光子)的概念，并给出了光子的能量、动量与辐射的频率和波长的关系，成功地解释了光电效应。其后，他又提出固体的振动能量也是量子化的，从而解释了低温下固体比热问题。

在量子力学发展中所起的作用6NielsBohr尼尔斯·玻尔

1913年，玻尔在卢瑟福有核原子模型的基础上建立起原子的量子理论。按照这个理论，原子中的电子只能在分立的轨道上运动，原子具有确定的能量，它所处的这种状态叫“定态”，而且原子只有从一个定态到另一个定态，才能吸收或辐射能量。这个理论虽然有许多成功之处，但对于进一步解释实验现象还有许多困难。在量子力学发展中所起的作用7玻尔这个人玻尔18岁考入哥本哈根大学，很快就成了哥本哈根大学足球俱乐部的明星守门员，他习惯在足球场上一边心不在焉地守着球门，一边用粉笔在门框上排演着公式。大学四年级时，由于俱乐部的成绩出众，立下汗马功劳的玻尔入选国家队。1908年的伦敦奥运会上，丹麦队获得男子足球项目的银牌，玻尔更多时候作为替补门将在场边挥舞着红白国旗。玻尔提出了著名的“互补原理”，即宏观与微观理论，以及不同领域相似问题之间的对应关系。互补原理指出经典理论是量子理论的极限近似，而且按照互补原理指出的方向，可以由旧理论推导出新理论。这在后来量子力学的建立发展过程中得到了充分的验证。1997年IUPAC正式通过将第107号元素命名为Bohrium,以纪念玻尔

8在对于量子力学的解释上，玻尔等人提出了哥本哈根诠释，但遭到了坚持决定论的爱因斯坦及薛定谔等人的反对。从此玻尔与爱因斯坦开始了玻尔-爱因斯坦论战，这一争论一直持续至爱因斯坦去世。

玻尔与爱因斯坦在讨论问题其子奥格·尼尔斯·玻尔也是物理学家，于1975年获得诺贝尔物理学奖。他和本·罗伊·莫特森、詹姆斯·雷恩沃特因发现原子核中集体运动和粒子运动之间的联系，并且根据这种联系提出核结构理论，而得奖奥格·尼尔斯·玻尔（1922~2009）9LouisdeBroglie

路易·德布罗意

德布罗意于1923年提出微观粒子具有波粒二象性的假说。德布罗意认为：正如光具有波粒二象性一样，实体的微粒(如电子、原子等)也具有这种性质，即既具有粒子性也具有波动性。这一假说不久就为实验所证实。

在量子力学发展中所起的作用10德布罗意这个人路易天资聪颖，有惊人的记忆力。他读书能够过目不忘。在法文、历史、物理、哲学、这些不同的领域，他都能得到很好的成绩。中学毕业后，他进入了极具声誉的索邦大学就读。那时，他并不清楚应该主修哪个科目。最初，他选择了历史。后来，又转为主修法律。一直到他读了昂利·庞加莱的两本巨著，《科学和假设》与《科学的价值》，他才认知物理学是他的最爱，开始专心研读理论物理。德布罗意于1924年完成了博士论文。在这篇论文里，他详细解释他所创建的的电子波理论。由于论文的题目与内容相当先进，朗之万不能确定是否有瑕疵，所以寄给爱因斯坦一份，寻求他的意见。爱因斯坦那时候很忙，正在研究玻色-爱因斯坦统计，抽不出时间仔细阅读，只能稍微翻了一下。立刻，他意识到这论文很有重量，兴奋地回信：“他已经掀起了面纱的一角”！并且将论文送去柏林科学院，使得这理论广知于物理学界。德布罗意获得了梦寐以求的博士学位。11Werner

Heisenberg

维尔纳·海森堡

在量子力学发展中所起的作用他对物理学的主要贡献是给出了量子力学的矩阵形式（矩阵力学），提出了“测不准原理”（又称“不确定性原理”）和S矩阵理论等。他的《量子论的物理学基础》是量子力学领域的一部经典著作。12海森堡这个人海森堡爱好经典音乐，是个出色的钢琴手

海森堡的名字一直都和他的量子力学理论联系在一起，这一理论发表时他年仅23岁1927年，年仅26岁的海森堡被任命为莱比锡大学的教授

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海森堡为原子核物理学做出了重要贡献，为基本粒子理论引入了内部对称量子数（1932年，1933年）。发展了一种铁磁性理论（1928年）。和沃尔夫冈·泡利对量子场论进行了开创性研究工作。海森堡和JohnArchibaldWheeler同为S矩阵（1942年，1944年）之父其他开创性贡献基于对原子辐射的观察，海森堡认为，在某一个给定的时间点，一个电子所处的位置是无法确定的，也无法跟踪它的轨迹，所以玻尔假定的电子轨道并不存在；诸如位置、速度等力学量，无法用通常的数字来描述，但可以用抽象的数学结构即矩阵来表达，海森堡用矩阵形式给出了他的新理论（矩阵力学）海森堡又提出了著名的“不确定性原理”（又称“海森堡测不准原理”）。他指出在一个量子力学系统中，一个运动粒子的位置和它的动量不可被同时确定。14ErwinSchrödinger

薛定谔

在量子力学发展中所起的作用1926年他提出著名的薛定谔方程，为量子力学奠定了坚实的基础。方程的提出只是稍晚于沃纳·海森堡的矩阵力学，此方程至今仍被认为是绝对的标准，它使用了物理学上所通用的语言即微分方程。他还在同年证明了自己的波动力学是与海森堡和玻恩的矩阵力学在数学上是等价的。15MaxBorn

马克斯·玻恩

在量子力学发展中所起的作用1925年至1926年与泡利、维尔纳·海森堡和帕斯库尔·若尔当（PascualJordan）一起发展了现代量子力学（矩阵力学）的大部分理论。1926年又发表了他自己的研究成果玻恩概率诠释（波函数的概率诠释），后来成为著名的“哥本哈根诠释”。16PaulDirac

保罗·狄拉克

在量子力学发展中所起的作用给出描述费米子的相对论性量子力学方程（狄拉克方程），给出反粒子（正电子）解。1932年，美国物理学家安德森证实反粒子的存在；使用狄拉克符号统一了量子力学理论描述的数学形式预言磁单极；费米—狄拉克统计。另外在量子场论尤其是量子电动力学方面也作出了奠基性的工作17狄拉克这个人1933年狄拉克与薛定谔共同获得诺贝尔物理奖。他却对拉塞福说，他不想出名，他想拒绝这个荣誉。”拉塞福对他说：“如果你做这样做，你会更出名，人家更要来麻烦你。狄拉