玻尔舌战薛定谔 “疲劳战术”有效果
一旦原子物理学的大门被打开,各种各样的英雄就跟着我冲进原子定律的神秘王国。德国的波恩、瑞士的薛定谔和英国的狄拉克都发表了许多重要的论文。哥本哈根的其他信徒也行动迅速。泡利努力不懈地从海森堡方程推导出巴尔末公式。这证明了海森堡矩阵方程的正确性。
就在哥本哈根为海森堡的量子力学欢欣鼓舞的时候,瑞士传来了一个惊人的消息:苏黎世大学的薛定谔教授提出了量子力学的波动方程。
薛定谔(网络图)
薛定谔是奥地利人,比尼尔斯·玻尔小两岁。他是著名的物理浪漫天才。这位先生精通数学,喜欢文学和艺术,喜欢谈论爱情。他才华横溢的诗比他的物理论文好。据说,1925年圣诞节,薛定谔在阿尔卑斯山度假时遇到了一个神秘的女孩。两人坠入爱河。薛定谔隐藏的灵感在这场浪漫的邂逅中得到极大的启发。自从回到苏黎世,他一直处于一种创造性的状态,全神贯注地计算,完成了六篇关于量子力学的论文。本文中,薛定谔提出了一个微分方程,它成功地将电子围绕原子核的运动描述为波。
薛定谔的波动方程简洁生动,似乎更容易理解。它不像矩阵那样奇怪,尤其与经典理论的出现密切相关。因此,它在被引入时就被学术界所认可。普朗克称赞薛定谔的波动方程是“划时代的工作”。
海森堡写信给泡利说:“我越想薛定谔理论的物理意义,就越觉得恶心&我认为这是浪费……请原谅我的无礼声明。”
薛定谔也没有表现出虚弱。他在论文中宣称:“我的理论受到了德布罗意和爱因斯坦的启发。我不知道它和海森堡有任何血缘关系……我当然知道海森堡的理论,但我被它困难的超级代数方法吓坏了。如果我不完全否定这个理论,至少我会为此感到沮丧。”
显然,海森堡的矩阵力学是玻尔理论和学派的继承和发展,而薛定谔的波动力学是受德布罗意和爱因斯坦的启发。这两个人没有血缘关系,彼此完全不同,所以他们意见相左。
玻尔(网络图)
为了弄清薛定谔的观点,玻尔于1926年9月特地邀请薛定谔去哥本哈根参观。薛定谔的哥本哈根之旅已经成为量子力学史上著名的论战之旅。
薛定谔到达的那天,玻尔去哥本哈根火车站接他。从他们在讲台上握手的那一刻起,两个人就开始争论了。争论的焦点是:玻尔不同意薛定谔用经典物理概念解释量子力学的尝试;薛定谔不承认量子跃迁或海森堡的矩阵力学。
玻尔对他人一向和蔼体贴,但这一次因为涉及到重要的量子理论原理,他一反常态,表现出一种执拗的态度,在达到目标之前永不放弃。在讨论中,他没有让步,不得不与薛定谔争论以找出真相。
辩论双方,一位嘉宾和一位主持人。薛定谔的脸很瘦,他戴着圆眼镜,看起来像个学者。波尔有一张长长的轮廓分明的脸和一个侵略性的鼻子。玻尔安排薛定谔呆在家里,当然是为了更好地招待客人。结果,这两个人之间的争论从早到晚都在继续,但两位物理学家都无法说服对方。面对玻尔势不可挡的攻势,薛定谔逐渐只能应付。
玻尔舌战中的薛定谔(网络图)
经过两天的激烈战斗,薛定谔病倒了。过度的紧张和疲劳,加上水土不服,使物理怪胎全身发热,只能躺在床上休息。波尔·玛格丽特太太照顾他,给他端来了茶和米饭。而波尔则坐在床上,继续轻言细语地对他说:
“你必须承认,你的物理解释是不够的……”
“你必须明白量子力学应该……”
玻尔的“疲劳战术”最终迫使薛定谔屈服了。薛定谔的观点在某种程度上发生了变化,他开始批判地接受哥本哈根学派的观点。
薛定谔最后无奈地说,“如果这个该死的量子跃迁必须被保留,我真的很遗憾它被和量子理论混淆了。”
波尔微笑着回答他:“然而,我们都非常感谢你把它弄混了。你们的波动力学将量子理论推向了关键的一步。”
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简介:尼尔斯·亨利克·戴维·玻尔(1885年10月7日-1962年11月18日),丹麦物理学家,哥本哈根学派创始人。哥本哈根大学拥有理学硕士和哲学博士学位,并且是丹麦皇家科学院的成员。他获得了丹麦皇家科学和文学学院的金牌,曼彻斯特大学和剑桥大学的荣誉博士学位,以及诺贝尔物理学奖。
名言:我不怕在年轻人面前承认自己的愚蠢和无知。
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