海森堡：天才的物理学家

海森堡成长于慕尼黑，他的父亲是当地大学一位希腊语教授。海森堡是一名登山爱好者，也是出色的钢琴演奏者。1920年秋天，他一进入慕尼黑大学就跟随索末菲学习物理，并在那里认识了泡利，两人一见如故，终生莫逆。1922年6月海森堡首次见到了玻尔，对波尔来说海森堡是一个送上门来的特殊人才。

但是海森堡并不喜欢玻尔原子模型中想象的电子轨道，海森堡在德国一直为两件事困扰着：一是空气中的花粉，二是原子轨道问题。

海森堡很少睡觉，他的时间分为三份：发现量子力学，登山，背诵歌德的诗。

运用玻尔所谓的对应原理，海森堡想象很大轨道上的玻尔原子，这时轨道频率几乎就等于辐射频率，原子就相当于一个简单的线性振子。为了在他的理论中获得符合光谱线的频率和强度，海森堡不得不像玻尔那样引入公设。

就在贺高兰岛的那个晚上，他已经证明能态是量子化的，并且和时间无关，正如玻尔原子中那样，是定态。6月19日海森堡回到哥廷根，把结果寄给了泡利，征求批评。如果他的理论是正确的，他已经朝着消除轨道概念迈出了第一步。

泡利的反映是颇为欣赏，就在海森堡去剑桥卡文迪许实验室访问的前夕，他把这篇文章送到了玻恩手里。

矩阵力学由此诞生。在玻恩的一位学生（矩阵方法专家）的帮助下，玻恩把海森堡的理论转化为系统的矩阵语言。

海森堡的量子假设就是要获得正确的频率和强度，每一个矩阵元由两个数表示来构成矩阵形式

pq-qp=h/2paiiI【量子化条件或量子化公设】

式中I为单位矩阵。

把矩阵形式下的经典力学公式加上上述公设就可以得到一系列方程，它们可以产生原子光谱的频率和相对强度。海森堡发现了完备的量子力学的第一个表述。然而有些事还是不太尽如人意，新理论缺少直观的形式，没有图像模型。玻尔和索末菲编造的用以解释氢原子光谱的错综复杂的轨道不存在了，剩下的只有纯数学的推导，难以应用，难以理解。

再后来，其他原子的光谱也推导出来了，然而谁都不清楚这个理论中很根本的不可交换性的物理意义究竟是什么？这是不是意味着测量中的次序十分重要？测量是否起到关键的作用？