1922年，物理天才德布罗意，提出相波概念，却挑衅到伟大的玻尔，与量子论的粒子性背道而驰，饱受质疑。直到，一个德国天才横空出世，提出了惊世骇俗的矩阵力学，颠覆了几百年来物理学认知，连爱因斯坦和波恩都为之折服！
 
这个德国天才，名叫海森堡！
 
海森堡出道时差点儿陨落，竟然被数论专家林德曼拒之门外。无奈之下，他只能退而求其次，不情不愿地踏进了物理学。
 
这一踏，就踏上了巅峰！
 
1924年，海森堡收到波恩来信，说是洛克菲勒财团资助1000美元送他前往哥本哈根，与玻尔一起工作。
 
那个年代，哥本哈根就是物理学的圣地，玻尔就是那个最耀眼的神祗！
 
只是，当时的玻尔有点抑郁。
 
虽然他凭借有轨原子模型拿到诺贝尔奖，但却与麦克斯韦的理论剧烈冲突，无法调和。
 
最让玻尔焦头烂额的，是德布罗意提出了一个相波的概念，居然说电子是……

一个波！
 
可是，电子明明是粒子啊！
 
粒子和波，早在牛顿时代，就是不共戴天的两个东西，物理学界还为此爆发了旷日持久的波粒战争。
 
而现在，德布罗意又要搞事情？
 
果不其然，相波一出，波粒战争再次爆发。
 
玻尔只能出来当和事佬，提出一个BKS理论，放弃光量子的假设，尝试在波和粒子之间建立一种对应。
 
可惜的是，BKS理论很快就夭折了。
 
波粒两派杀红了眼，物理学根基都处在了崩溃边缘。
 
山雨欲来风满楼！
 
这时，海森堡横空出世！
 
虽然他崇拜玻尔，却并不盲目，他隐隐觉得玻尔的原子模型里有些东西不太对劲，因为它们不是直接能够被实验探测的。
 
最明显的例子，就是电子的轨道以及它绕着轨道运转的频率。
 
电子的轨道，是玻尔的一面之词，说难听点就是他想象出来的，没有任何实验可以“看到”这个轨道。
 
至于频率和能量，同样无法观察到，更像是一种臆想。
 
呃……
 
难道，玻尔的理论居然是建立在一些纯粹是推论甚至是想象的概念上？
 
当然不是！
 
玻尔模型的建立，是有氢原子光谱作支持的。
 
每一条光谱线，都有一个特定的频率，而由量子公式E2-E1=hv，我们就能得到电子在两个能级之间跃迁的结果。
 
这是实验事实！
 
但是，实验观察到的只是频率为v的光谱线，得到的是E2-E1，但却无法直接得到E2或E1！
 
为了便于理解，我们这样来看——
 
以前有一种分段计费的公交车，乘客从A站到B站要收2块钱，从B到C是3块，从C到D是1块。
 
那么，乘客从A站到D站，就是2+3+1=6块钱。
 
假设，公交车上并没有ABCD的站名，乘客不知道自己到哪了，他只知道自己走了多远，只能得到一个距离上的差值。
 
应用到玻尔理论，公交站ABCD就相当于E1和E2，是观测不到的；只有站点间的距离D-A可以观察到。
 
也就是说，只有E2-E1这种“能级差”或者“轨道差”可以被直接观察到，而能级和轨道却不是！
 
这时，海森堡说了——既然一种物理量无论如何也观察不到，我们凭什么要把它奉为金科玉律呢？
 
于是，他换了个思路，借助傅里叶级数进行展开，得到了一个二维的表格坐标，如图2中的p和q。
 
这个惊世骇俗的二维表格p和q，就是海森堡那个神秘的矩阵Matrix，也是《黑客帝国》的矩阵Matrix。
 
就这样，海森堡的矩阵力学横空出世，连爱因斯坦和波恩都为之折服。
 
但是，矩阵有一个小问题——
 
两个矩阵相乘的结果，并不相等。
 
也就是：p*q≠q*p！（如图2）

这……

所有人都懵了！
 
两个数相乘，换个顺序就不相等了？
 
所有人都觉得，海森堡的矩阵是扯淡的！
 
然而，海森堡却摇了摇头：“数学说什么，我们就得接受什么。哪怕它是反常识的。”
 
后来，波恩和约尔当沿着这条路往下走，算出了p*q和q*p的差值，惊愕发现竟然和普朗克常数相关——
 
当普朗克常数和量子化从基本力学方程里跳出来的时候，一切就变得完美无缺了！
 
量子力学和经典力学，殊途同归！

这个神奇的矩阵理论，是《上帝掷骰子吗》中的科普。书里，从麦克斯韦电磁理论，讲到爱因斯坦相对论，再是玻尔量子论，直到平行宇宙……
 
这是量子论的入门书籍，豆瓣9.2分趣味科普神作，作者曹天元也是个神人，硬是把枯燥的物理写出了武侠的风格。
 
书里，物理学大佬如玻尔、爱因斯坦、海森堡等人，就好像武侠里的绝世高手，以惊艳的理论为武器，创造出了一个刀光剑影、波澜壮阔的世界！
 
我是熬了一宿刷完这本书的，实在太精彩，就像朋友给我推荐这本书时说的那样——“你就当《遮天》那样的玄幻小说来读就行了！”
 
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