可惜的是,半路杀出来个薛定谔,携波动方程横空出世,彻底碾压海森堡。这时海森堡力挽狂澜,竟提出一个大胆假设,搞出了不确定性原理,一战封神。
作为物理界神童,海森堡出道即巅峰,矩阵力学更是霸气外露。
没想到,薛定谔的波动方程更胜一筹,力压海森堡。
海森堡当时就懵了,这TM刚出名就被人给整塌房了?
海森堡非常不甘,势必要一雪前耻,好在他天赋卓绝,竟然真的很快搞出了一个大胆的假设——
他假设,所有物理理论只能以可被观测到的量为前提。
这时,问题也接踵而至:
那就是爱因斯坦不同意这个观点!
在那个年代,爱因斯坦就是神一般的存在。爱因斯坦不同意的事情,大概率是行不通的。
但海森堡年少轻狂,他可不管你爱因斯坦不爱因斯坦的,直接怼了上去,说:“你爱因斯坦当时创立相对论,不就是因为'绝对时间’不可观察而放弃它吗?”
爱因斯坦笑了,说“好把戏不能玩两次”!
好嘛,这尼玛简直就是只许州官放火,不许百姓点灯啊。
海森堡很不爽,决定反了爱因斯坦,义无反顾地从自己的矩阵方程里蕞诡异的那个乘法法则入手,也就是p*q≠q*p。
这个不等式,摆明了就是在说,先观测p再观测q,和先观测q再观测p,结果是不一样的。
但是……不对啊!
就好比我们要测量一个矩形的长和宽,不管先测量长还是先测量宽,都是一回事啊。
这一刻,海森堡想到了一个蕞不可能的可能——
难道测量p这个动作本身,影响到了q的数值?
但还是有点不对劲啊!
继续拿矩形来说,矩形就在这里,你测量长怎么可能影响到宽呢?
这时,海森堡找到了蕞本质的一个点——
我们测量一个东西,必须得能看到它对吧?必须用某种方式接触它才行!
矩形,你当然能直接测量。
但量子理论讨论的可是电子层面,从来没人亲眼看到过电子。测量电子位置的方法,是用光子去撞击。
但光子这一撞,肯定会改变电子本身的速度,也就是测量位置而影响到了速度,刚好契合了“测量p而影响到了q”的猜测。
OK,搞定,收工!
海森堡一通计算,得出一个惊艳的公式。
根据这个公式来说,鱼与熊掌不能兼得:
要么我们精确知道p而放弃q;
要么我们精确知道q而放弃p;
p和q处于一种“王不见王”的状态!
这,就是海森堡的“不确定性原理”!
后来,这个原理成了量子论的核心之一,海森堡也青史留名。
关于量子论以及海森堡等物理天才的传奇,在《量子传》里面有科普。书里,从基尔霍夫黑体辐射,讲到普朗克量子,再到爱因斯坦光电效应,然后是玻尔的量子化原子模型,直到贝尔那个伟大的不等式……完美展现出了那段波澜壮阔、激荡人心的物理史诗。
《量子传》的作者曼吉特·库马尔是个真正的大神,拥有物理学和哲学双学位,还是《连线》英国版顾问级科学编辑,更是权威的科普作家!
《量子传》,是一群天才的争辩传,各路物理大神齐聚,书中回顾在20世纪物理学巨人们在“量子力学”领域精彩地智力较量。这本书,更是受到清华大学、首师大物理系教授赞赏推荐。
《量子传》虽然讲的物理史最复杂的量子论,但却非常好读,只要具备高中数学知识都能读懂。不管是自己阅读,还是拿来送亲戚朋友,都是非常合适的!
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