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1925年,奥地利一个物理天才,在与情人幽会的闲暇,竟然连发6篇
1925年,奥地利一个物理天才,在与情人幽会的闲暇,竟然连发6篇重量级的量子力学论文,还提出了一个震惊物理史的波动方程,碾压了海森堡的神秘矩阵,连爱因斯坦都为之折服,甚至差点儿把玻尔都拉下神坛。
这个物理天才,就是后来大名鼎鼎的薛定谔。
提到薛定谔,大家可能首先会想到他的“薛定谔的猫”。然而,与那只猫相比,薛定谔的波动方程才是更加引人瞩目的成就,它在整个20世纪的物理学史上产生了深远的影响。
薛定谔的天才之路并不是一帆风顺的,他是一个大器晚成的物理学家。直到1925年,时年38岁的薛定谔才开始深入研究量子力学。然而,他对玻尔和海森堡等科学家的研究方向并不感兴趣,认为那太费力不讨好。
然而,正是在这时,他阅读了爱因斯坦的一篇文章,了解了德布罗意的“相波”理论,这一发现让他大吃一惊。仅仅几天后,薛定谔就掌握了德布罗意的理论,并发表了一篇题为《论爱因斯坦的气体理论》的论文。
随后,发生了一个见证奇迹的时刻。
一个月后,薛定谔与一位美女去别墅度过圣诞节,然而这位美女并非他的妻子安妮玛丽,而是他的“前女友”。
不过,女人并没有影响薛定谔的创作,反而激发了他的创造力。在短时间内,薛定谔充分发挥了天赋,连续发表了六篇重要的量子力学论文,震惊了整个物理界。
当时,玻尔提出了原子量子化理论,成为了量子力学的奠基人,登上了物理学的神坛。这一理论在原子的光谱线上得到了充分的验证。
然而,问题在于如何描述和计算这些现象。玻尔采用了一个“分立能级”的假设,而海森堡则运用了复杂的矩阵力学进行计算。然而,矩阵力学极为复杂,其他物理学家认为这个理论令人困惑,而且难以理解。
幸运的是,薛定谔出现了。他看着海森堡的新体系,嘲笑道:“这么复杂,完全没有必要。我们只需要将电子视为德布罗意波,然后使用一个方程来解释一切!”于是,他运用了经典力学的哈密顿方程和德布罗意公式,成功地推导出了一个非相对论的波动方程,即薛定谔波动方程,这一方程在20世纪的物理学史上引起了巨大的轰动。
这个方程的提出让几乎所有的物理学家感到如释重负。他们终于不再需要费力地学习复杂晦涩的矩阵力学。即便如爱因斯坦和玻尔等大师级物理学家,也被薛定谔的波动方程深深打动,认为这是一项开创性的工作,是真正的天才之作。
然而,海森堡和玻尔却对此持不同看法。特别是海森堡,他感到不满,认为薛定谔的方程过于通俗,缺乏科学意义。薛定谔甚至直接在论文中挑战了海森堡的理论,表达了他的不满情绪。
这两位物理学家之间的争论演变成了一场大战。背后分别站着的不仅有玻尔和波恩等人,还有整个哥本哈根学派,而薛定谔则有德布罗意和爱因斯坦等强大支持者。这一战不可避免,最终在1927年,爱因斯坦和玻尔在布鲁塞尔召开了一次著名的索尔维会议,结束了这场物理学界的争论。以上的故事 ,都出自于一个中国科普作家曹天元的《上帝掷骰子吗》这本书。
说起来,曹天元写这本书的缘由,传奇性丝毫不亚于薛定谔。
答案可追溯到他的初中时代,当时一次郊游改变了他的一生。曹天元生长在上海市区,那里星星难见踪迹。然而,他的地理老师决定领着同学们前往郊区,还带了一架望远镜。这位老师架好望远镜后,邀请学生们依次观看。
当轮到曹天元时,他难以言喻地描述了当时的感觉。虽然他每天都能看到月亮,但从未见过如此清晰的月亮。透过望远镜,月亮填满了整个视野,环形山清晰可见。曹天元回忆道,那一刻他仿佛经历了一种宗教般的体验,第一次感受到了神秘的存在。
从那时起,曹天元爱上了科学,并有意识地阅读更多科学相关的书籍,对宇宙产生了浓厚的兴趣。
今天,我们应该感激那位地理老师,正是他的启蒙,使曹天元最终创作了《上帝会掷骰子吗?》这本科普著作。
许多读者都纷纷留言表示,与霍金的《时间简史》相比,曹天元的作品更生动,能够不知不觉地吸引他们继续阅读。此外,一些读者还提到,曹天元的文笔比霍金更为出色,更符合中国读者的阅读习惯。
这本书从神话时代起,沿着物理学的发展历程,用最通俗的语言,为我们绘制出了物理世界的图景,充满趣味,激发了每个人对神秘世界的好奇。
相信许多人在学校里都曾被物理学“伤害”,为了不让下一代也受苦,我们有理由点燃孩子们对学习物理的兴趣。毕竟,兴趣是最好的老师,而优秀的科普作品则是激发孩子好奇心的火种。
如果你爱护下一代,或许可以考虑让孩子阅读一本《上帝会掷骰子吗?》,这本书价格不高,仅相当于一顿快餐的费用。笔者建议您给自己最爱的孩子来一套最全的,包括了不起的物理+从一到无穷大+上帝掷骰子吗 +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,助您的孩子成为理科学霸。
物有所值,欢迎自行获取!

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