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1900:游走在欧洲的物理学霸 第826节

  面对泡利的追问,李奇维哈哈大笑一声。

  “既然你要,那我就给你。”

  “因为.”

  刚一开口,李奇维突然站了起来,上前一步。

  轰!

  一股霸天绝地的气息轰然爆炸!

  这一刻,天地黯然失色,臣服在他的脚下。

  宇宙动荡旋转,悬浮在他的掌心。

  在所有人惊骇欲绝的目光下。

  隐隐约约,真理浮现!

第468章 旧量子论终结!以我布鲁斯李之名义!宣布量子力学之到来!

  李奇维提出的“电子自旋不可描述”,让在场所有人震撼不已。

  不管是天才还是大佬们,都无法想象那是一种什么样的状态。

  物理学发展到最后,难道终极结果是不可知?

  那对于物理学家而言,有点过于残忍了。

  真实历史上,电子自旋概念的提出,是量子力学的一个重要分水岭。

  在它之前,称呼是【旧量子论】;

  在它之后,才是真正的【量子力学】。

  旧量子论之所以带一个“旧”字,是因为它依然采用经典物理学的观念,来理解量子世界。

  从普朗克提出量子概念,到玻尔提出量子化轨道,再到最后四大量子数全部出现。

  你会发现,这其中到处都有经典物理学的身影。

  比如玻尔认为电子绕原子核的运动,是以轨道的形式,轨道就是经典物理学的概念。

  电子自旋中的自旋,同样也是经典物理学的概念。

  可以说,旧量子论的一切,全都是建立在经典物理学之上。

  我们无法通过最基本的原理或者假设,用数学推导出电子的各种行为。

  换句话说,旧量子论没有理论基础。

  所以,它才会出现各种问题。

  比如电子自旋的矛盾性。

  等等。

  以上这些问题,最终导致了量子力学的诞生。

  它对于现代物理学的重要性,不亚于牛顿力学对于经典物理学的意义。

  用任何语言形容它的伟大,都不足为过。

  李奇维立于众人之前,脑海里闪过的正是量子力学那波澜壮阔的历史。

  对于后世每一个物理学专业的学生而言,那都是令人神往的时代。

  而李奇维甚至很快要亲手开辟这个黄金大世。

  没有人可以理解他内心的激动。

  但是现在,他却先要给泡利解释电子自旋的问题。

  这个问题,可不好回答。

  真实历史上,海森堡横空出世,提出了量子力学的第一个版本:矩阵力学。

  通过矩阵力学,就可以直接推导出电子的前三个量子数(除去自旋)。

  震惊天下!

  但是矩阵力学有个缺点,就是太晦涩难懂了。

  因为它用到的数学工具:矩阵,当时根本没有多少物理学家熟悉,更别提使用了。

  强如泡利,都得花费半个月,才能使用矩阵力学推导出氢原子的电子模型。

  其他人可想而知。

  然而幸运的是,海森堡提出矩阵力学没多久。

  紧接着,薛定谔灵感爆发,提出了量子力学的第二个版本:波动力学(薛定谔方程)。

  (薛定谔之所以能提出波动力学,是受到了德布罗意的波粒二象性的启发。)

  (这是另一段精彩的故事,涉及矩阵力学和波动力学的斗争,暂时不剧透哈。)

  使用波动力学,同样可以直接推导出电子具有前三个量子数。

  但是对于物理学家而言,波动力学就比矩阵力学要友好太多了。

  因为波的知识,可是物理学家的强项,大家都能很好地理解和计算。

  所以,波动力学一出现,就力压矩阵力学,成为量子力学的主流版本。

  同时也正因为此,海森堡和薛定谔就互相看不对眼了。

  但经过一段时间后,大家发现,矩阵力学和波动力学,在数学上其实是等价的。

  (注意!在物理上却是不等价的!)

  两者都没有错,只不过是同一理论的不同侧面。

  但不论是哪一个,都无法正确推导出第四量子数:电子自旋。

  这时,狄拉克出手了!

  他创造性地把狭义相对论和波动力学结合在一起,统一了狭义相对论和量子力学。

  提出了震惊物理学界的狄拉克方程。

  在这个方程中,狄拉克考虑了电子在做高速运动时的相对论效应。

  通过它,就可以直接推导出电子具有自旋,且自旋量子数是1/2,同时也能推导出磁矩。

  后来,就把自旋为半整数的粒子,称为费米子,比如电子等。

  而自旋为整数的粒子,称为玻色子,比如光子,自旋量子数为1。

  至此,电子的所有行为和属性,才有了坚实的理论基础。

  这就是电子自旋推导的来龙去脉。

  可以说,它贯穿了整个量子力学的发展历程。

  在这个过程中,物理学家们对于量子世界的认识逐渐加深。

  大家这才发现,神秘莫测的电子自旋,也只是量子力学的冰山一角而已。

  还有很多不可思议的现象,它们比电子自旋更离谱。

  比如:测不准原理、波函数坍缩、量子纠缠.

  于是,大家不再纠结,终于接受了电子自旋的不可描述性。

  既然想不出来,把它当成电子的固有性质就行了。

  同时也接受了其它的量子属性。

  这就是量子力学的诡异之处。

  越到深处,越仿佛有一道无形的屏障,在阻碍着物理学家继续探索。

  在量子世界中,很多东西,只能接受,不可理解。

  别问,问就是我也不知道。

  而在此刻,李奇维要想说服泡利,那只有一种办法。

  “因为,以我布鲁斯·李的名义!”

  “五年之内,我将证明电子自旋的正确性!”

  轰!

  话音刚落,全场震惊!

  所有人都张大了嘴巴,满脸不可思议。

  谁都没有想到,布鲁斯教授对待电子自旋这个问题,竟然如此郑重。

  甚至不惜以自己的名字起誓。

  这是什么样的精神!

  “上帝啊,我仿佛想起了二十一年前,布鲁斯教授面对开尔文勋爵的那一幕。”

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