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1926年,薛定谔开创波动方程,碾压海森堡,爱因斯坦都为之折服,
1926年,薛定谔开创波动方程,碾压海森堡,爱因斯坦都为之折服,可就薛定谔本人都搞不懂这个方程的意义。直到德国一个物理天才,石破天惊引入一个奇葩的“骰子”理论,获得诺贝尔奖,却差点推翻牛顿体系。

说到薛定谔,所有人第一反应就是薛定谔的猫。

然而,薛定谔更凶残的理论,却是那个名震整部20世纪物理史的波动方程,直接碾压了海森堡的矩阵力学。

不过,波动方程却有一个小问题——

连薛定谔本人都说不明白这个方程的意义是什么!

因为薛定谔创立这个方程时,跟物理学是反着来的。

一般而言,物理学都是先有物理量的定义,比如F是力、加速度是a,质量是m,然后才能理解F=ma的意义。

而薛定谔呢,他直接是先构造了一个新函数,然后再引用德布罗意关系式和变分法,最后求出了方程及其解答——这些物理量的意义,根本不知道。

这事儿,有点扯!

薛定谔其实挺尴尬的,明明自己做了一件开天辟地的伟大工作,但却总感觉像是好运的买了个彩票中了个奖似的……

偏偏的,他的对手哥本哈根学派中,竟然出现了一个德国天才,先他一步想明白了这个问题。

这个天才,名叫波恩。

1926年7月,波恩根据薛定谔的波动方程,引入了一个奇葩而又荒唐的东西——

骰子!

骰子代表着投机和不确定,而物理学却是一门最严格、最不能容忍不确定的学科——两者,不共戴天!

但波恩不管这些,他都已经44岁了,在物理学界算是高龄人群了,再不叛逆就来不及了。眼瞅着自己的学生都拿到了诺贝尔奖,他要靠这个骰子搏一个诺贝尔回来。

虽然波恩的理论当时引起了极大的争议,但却依然惊艳四方——

他指出,薛定谔波函数绝不是薛定谔本人所理解的电子在空间中的实际分布,而是像骰子一样,仅仅代表了电子出现在某个地方的概率。

说白了就是,不管你是物理界的哪个大神,你都无法确定单个电子究竟会出现在什么地方,你只能猜想它有90%的可能出现在这里,10%的可能出现在那里!

仅此而已!

就拿著名的双缝干涉实验来说吧,当很多电子穿过两道狭缝后,会在感应屏上组成一个明暗相间的条纹。

但是,假如我们只有一个电子,它穿过双缝后,只能在光屏上激发出一个小亮点,根本不可能组成干涉条纹。

哪怕是多次重复这个单个电子的实验,它有时会出现在这里,有时会出现在那里,完全不是一个确定的过程。

不过,认真观察之后,我们就会发现,这个电子在某些地方出现在的可能性要大一些,在另一些地方的可能则小一些。

而它出现频率高的地方,恰恰是波动预言的干涉条纹的亮处,反之则是暗处——刚好对应了那个著名的双缝干涉的明暗条纹。

而这,恰恰就证明了波恩骰子理论的完美性。它,的确是一种概率解释。

只是,虽然波恩的理论逻辑自洽了,但它却挑衅到了自牛顿以来的整个物理学体系啊!

因为,一直以来,物理学都是由决定论系统决定的,这是整个科学的根基——只要给出足够的条件,物理学就是确定的。

只要你给阿基米德一个支点,他就能撬动地球;
只要给牛顿苹果的加速度和下落时间,他就能吃到那个苹果……

哪怕是你波恩的“骰子”也一样。

只要你告诉我骰子的大小、质量、质地、初速度、高度、空气阻力、桌子摩擦系数等等条件,那么,我就能给你算出来骰子会掷出几点来!

这是决定论的信仰!

但是,老来叛逆的波恩决定一反到底,直接在论文里写道:“……这里出现的是整个决定论的问题了!”

这是要拉牛顿下神坛啊!

当时,绝大多数物理学家都无法接受这一点,纷纷置疑波恩是不是老糊涂了。

但波恩却非常坚定,表示这种不确定性并不是因为我们的计算能力不足,而是深藏在物理定律内部的一种属性。

后来,波恩的确被证明是对的,这个概率解释的理论成了量子论“哥本哈根解释”的核心,而他也在28年后拿到了诺贝尔奖,名留青史。

关于波恩和薛定谔的传奇经历,都是《上帝掷骰子吗》里面的科普。书里,从牛顿的万有引力,讲到麦克斯韦的电磁理论,再到爱因斯坦的相对论,然后是玻尔的量子论,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。
 
在这本书里,物理学大佬如玻尔、爱因斯坦、薛定谔、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,因为实在精彩刺激,就像我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!”
 
如果你喜欢看小说,你绝对会爱上这本书,精彩程度不逊于金庸武侠,还能增长见识。
 
这本书非常好读,只要具备初中数学知识都能轻松读懂。不管是自己阅读,还是拿来送亲戚朋友,都是非常合适的!
 
书不贵,一顿饭钱而已,喜欢的朋友不要错过,链接在下方,自取
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