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《1900:游走在欧洲的物理学霸》第516章 惊世论文!量子力学之名!物理学界

    第516章惊世论文!量子力学之名!物理学界轰动!量子新时代!

    1923年1月12日。

    英国,量子研究所。

    新年刚过,大家从放松的心态转变过来,重新投入到紧张的科学研究中。

    去年一年,物理学领域虽然没有惊世级的成果,但是依然有不少重磅性的论文发表。

    从普通学者,一跃成为知名物理学家,这些科学领域的励志故事不断上演。

    众人充满了斗志!

    其中,海森堡尤其引人注意。

    他去年离开研究所时,还是病恹恹的,感觉随时都有可能倒下。

    但是现在从德国归来后,却生龙活虎、朝气蓬勃,浑身充满了动力。

    他热情地与众人打着招呼。

    完全看不出以前是个内向敏感的小伙子。

    这时,王正阳出现说道:

    “海森堡,布鲁斯教授让你去他的办公室。”

    海森堡闻言,瞬间激动万分。

    他顾不上和众人寒暄,拿好自己的资料,迫不及待地前往布鲁斯教授的办公室。

    大家看着他兴奋的表情,都有点纳闷。

    “怎么感觉海森堡像变了一个人。”

    “他没有之前的阴郁,变得更阳光开朗了。”

    “难道是他的研究有进展了?”

    薛定谔、伊蕾娜等人也很好奇。

    海森堡来研究所还不到半年,不会真的有什么巨大成果吧。

    而且,这个时间点,布鲁斯教授一般都是在外开会和交流。

    但是今天,对方却单独找了海森堡。

    一定有问题!

    这时,泡利又开始显摆了。

    他轻哼一声,欠揍地说道:

    “海森堡要崛起了。”

    “他在重构量子论上取得重大突破。”

    “说不定能完成布鲁斯教授的期望。”

    哗!

    研究所内众人皆是一惊。

    虽然他们很讨厌泡利,但是他们也相信泡利。

    因为对方从来不说假话空话,不靠忽悠装逼。

    泡大师从不打低端局。

    他既然说海森堡取得突破,那就说明对方的成果一定是惊人的。

    不然的话,以泡利的高傲和牛逼,普通研究肯定入不了他的法眼。

    众人顿时羡慕无比。

    “老天啊,要是海森堡真的能重构量子论。”

    “那么他岂不是能直接比肩玻尔教授了。”

    “甚至他的成果可以比得上狭义相对论了。”

    嘶!

    大厅内响起倒吸冷气的声音。

    薛定谔的内心五味杂陈。

    伊蕾娜、泡利、海森堡

    这些年轻人一个比一个厉害。

    要知道,他可是最早来到量子研究所工作的。

    经过了布鲁斯教授的亲自面试,又担任研究所的科学负责人。

    但是,现在的他,可以用一事无成来形容。

    尽管他发表的那些论文,已经是普通学者梦寐以求的成就了。

    然而在量子研究所里,完全不够看。

    一句话:不是诺奖级的成果,一律按照无成果对待。

    即便如此,布鲁斯教授也从来没有私下提醒他。

    这让薛定谔觉得非常感激。

    布鲁斯教授允许失败!

    科学研究从来就不是能保证成功的。

    薛定谔感慨万分,喃喃自语:

    “我的路到底在何方?”

    此刻,二楼的办公室内。

    李奇维正与海森堡相对而坐。

    他的面前,摆放着后者的论文初稿。

    “非常有趣的想法。”

    李奇维忍不住赞叹了一声。

    他前世没有读过海森堡的论文原文。

    现在看到后,感觉非常新奇。

    海森堡的论文不是那种严谨细腻风格的,而是充满了狂暴粗放的气息。

    这点和他的性格大相径庭。

    从他手撕矩阵,就能看出,这家伙喜欢通过数学硬算,暴力解决问题。

    海森堡闻言,露出孩子般的笑容。

    短短一个多月,他仿佛成熟了很多。

    虽然性格没有改变,但是明显有了属于自己个人的风格。

    那是一种说不清道不明的气场。

    能让人一眼感受到内心的投射。

    海森堡诚恳地求教:

    “布鲁斯教授,我需要您的帮助。”

    “到了矩阵那里后,我就不知道该如何计算了。”

    李奇维笑道:

    “矩阵运算不满足乘法交换律,在数学中已经被严格证明过了。”

    “但是这种数学形式没有什么实质的作用。”

    “哪怕不少数学家,都没有听过这个东西。”

    “你想把它应用在量子论中,建立一个逻辑自洽的理论体系,就需要下点功夫。”

    “不过,我这段时间抽空研究了一下矩阵。”

    “它虽然也有难度,但是比不上黎曼几何。”

    “接下来,我会带着你把理论补齐。”

    哗!

    海森堡激动万分。

    “布鲁斯教授,太感谢您了!”

    同时,他又产生了一种高山仰止之情。

    布鲁斯教授用最平静的语气,说出了最霸气的话语。

    困扰了他和索末菲、玻恩等五人的矩阵,在对方的眼里宛如小把戏。

    手到擒来!

    这种深厚如海的实力,让人顶礼膜拜。

    海森堡羡慕道:

    “什么时候我也能达到这种境界啊?”

    很快,李奇维详细给海森堡讲解了矩阵的运算。

    并且得出了一个关键的公式。

    “你这篇论文的核心就是动量p数组和位移d数组。”

    “它们两之间的关系,其实就是原子发射光谱和概率之间的联系。”

    “.”

    “如此,我们就能得到一个公式:”

    “(pxd)-(dxp)=(ih/2π)i。”

    “其中i是虚数单位,h是李-普朗克常数,i是单位矩阵。”

    看到公式的一瞬间,海森堡震撼不已。

    他有强烈的直觉,这个公式一定是至关重要的。

    他彻底被征服了。

    “布鲁斯教授,您太强了!”

    “这个推导,恐怕给我两个星期都不一定能完成。”

    海森堡发自内心地崇拜和感激。

    李奇维微微一笑,逼味十足。

    “这些都是小道。”

    “海森堡,你要记住。”

    “对于理论物理而言,思考问题的方法才是核心。”

    “计算过程是怎么都能完成的,但是创新的思想可不是靠逻辑的。”

    海森堡重重点头,深以为意。

    “就比如你的这篇论文,你能把原子光谱用简谐振子去模拟,这才是最关键的一步。”

    “至于后面的矩阵,我不会,世界上肯定也有其他人会。”

    这时,海森堡连忙拍马屁道:

    “虽然也许有其他人了解矩阵。”

    “但除了布鲁斯教授您,没有人既懂矩阵也懂量子论。”

    “他们更不可能推导出这个矩阵公式。”

    李奇维笑骂一声。

    ——

    接下来十多天,海森堡化身大忙人。

    他每天不是在自己的座位上疯狂计算,就是到李奇维的办公室请教问题。

    整个人完全沉浸在矩阵之中,疯狂地学习相关知识。

    他的头发乱糟糟的,胡子也长了一大截。

    要是以前的海森堡肯定在意形象,但是他现在全然不顾。

    众人非但没有笑话他,反而极其羡慕。

    “天啊!”

    “海森堡不会真的要重构量子论了吧。”

    “羡鸡紫!”

    薛定谔、伊蕾娜心中都非常震撼。

    “这还是那个精致害羞男孩海森堡吗?”

    泡利无比开心,他觉得海森堡一定能成功。

    到时候,他们二人就是量子研究所的天罡地煞,头号招牌。

    慕尼黑双星!

    1月25日。

    海森堡像疯了一般,冲到了二楼的办公室。

    “布鲁斯教授,我成功了!”

    “我通过矩阵公式,推导出了玻尔-李模型中的所有量化条件。”

    “量子论不再需要量子轨道的假设了,它是我的理论下,一个必然的推论。”

    “教授,我完成重构量子论了!”

    哗!

    这一刻,甚至在一楼工作的薛定谔等人,都听到了海森堡的吼声。

    那是兴奋到极点的宣泄之声。

    李奇维从座位上站了起来,亲自为他鼓掌。

    “恭喜你,海森堡!”

    “你完成了一项物理学领域的壮举。”

    海森堡再也控制不住情绪,他的双眼流下了泪水。

    所有的苦闷、挫折、煎熬,都化作飞灰,只留下记忆的痕迹。

    “布鲁斯教授,谢谢您!”

    “没有您,就没有我海森堡的今天。”

    李奇维走上前,轻轻拍了拍他的肩膀。

    “师傅领进门,修行在个人。”

    “你的成功,是通过你的努力获得的。”

    “你最应该感谢的是你自己。”

    海森堡重重地点头。

    这时,李奇维悠悠地说道:

    “论文发表前,你把题目改一下吧。”

    海森堡闻言一愣,他连忙用衣服擦去脸上的泪水,问道:

    “教授,要改成什么?”

    李奇维微微一笑,突然霸气无双。

    “从今天起,量子论就不是量子论了,而是量子力学!”

    “二十三年前,我提出量子概念时,曾用过这个名字。”

    “因为那时的我坚信,量子一定会深刻影响物理学的未来。”

    “既然牛顿力学代表了经典物理学,那么量子力学就代表了现代物理学!”

    “但是当时的量子概念太单薄了。”

    “在第一届量子论会议上,我被迫取消了这个名字。”

    “而今天,海森堡,你让这个名字重新现于世界。”

    “你的矩阵公式,就是量子力学的核心公式。”

    “通过这个公式进行的方程运算,可以得到现有量子论的一切。”

    “量子力学真正名副其实!”

    “所以,论文题目就改成《量子力学的基本方程》。”

    轰!

    海森堡听呆了。

    他感觉一股气息从脚底直冲天灵感,仿佛要喷涌而出。

    全身热血沸腾,口干舌燥,肌肉颤抖。

    那是兴奋到极致的表现。

    “教教授。”

    李奇维咧嘴一笑。

    海森堡瞬间痴了。

    ——

    1923年2月15日。

    《自然》期刊封面发表了《量子力学的基本方程》论文。

    论文的第一作者是海森堡,通讯作者是布鲁斯·李。

    发表单位:量子研究所。

    论文一出,天下皆惊!

    量子力学正式面世!

    物理学界直接沸腾了!

    犹如掀起十八级超级大地震!

    “上帝啊!”

    “量子论竟然真的被重构了。”

    “量子论变成了量子力学!”

    “这是质的飞跃!”

    无数人为之震惊。

    布鲁斯教授的预言又一次成功了!

    这简直太难以置信了。

    不过,有人忽然发现了一个问题。

    “为什么第一作者不是布鲁斯教授,而是海森堡?”

    很快,海森堡就亲自发文表示:

    “感谢布鲁斯教授指导我的论文。”

    “他在矩阵计算方面,提供了无法替代的帮助。”

    一时间,很多人都羡慕海森堡,不仅成为了布鲁斯教授的博士后,还承担了如此重要的课题。

    “海森堡的运气也太好了吧。”

    “他刚进入量子研究所,就能参与研究重构量子论。”

    然而,有人立刻反驳道:

    “海森堡的成功绝对不是运气。”

    “我也是量子研究所的研究人员。”

    “布鲁斯教授的所有指导都是公开的!”

    “他没有偏爱任何人,也没有任何藏私。”

    “论文中两大可观测的量,就是布鲁斯教授在一次讨论会上提出来的。”

    “只不过没有人能找出它们之间的关系。”

    “而海森堡做到了。”

    “他站在布鲁斯教授的肩膀上,提出创新的解决方案。”

    哗!

    众人恍然!

    原来如此。

    接着,在泡利、索末菲等人的公开表态下。

    物理学界终于了解了这篇论文的来龙去脉。

    总结下来就是:布鲁斯教授借助海森堡之手,实现了他此前的预言!

    伟大科学导师的名头,再一次震惊了所有人。

    “呜呜呜,我也想去量子研究所。”

    同时,海森堡的大名也传遍物理学界。

    从少年天才、奥赛银牌,到如今一朝顿悟,一飞冲天!

    他完美展现了什么叫意气风发。

    最关键的是,他今年才22岁。

    这是属于天才的时代!

    这是属于年轻人的时代!

    众人纷纷羡慕。

    不过很快,他们就被论文中另外一个问题难住了。

    “矩阵是什么东西?”

    “竟然不满足乘法交换律?”

    “不知道,从来没有听说过。”

    “完蛋,我连论文都看不懂。”

    矩阵这种抽象的数学形式,让无数人望而生畏。

    要不是有布鲁斯教授的名字背书,众人都怀疑是论文犯了低级错误。

    对于普通学生而言,他们关注的只是结论。

    反正只要知道量子论被重构就行了。

    但是对于物理学家而言,他们不得不恶补矩阵的相关知识,然后才能仔细研究这篇论文。

    而越是深入了解,他们就越震撼!

    丹麦,哥本哈根大学。

    玻尔在看到论文的那一刻,心中仿佛有团火焰在燃烧。

    他的双手微微颤抖,被文中的内容所震撼。

    “真是太不可思议了!”

    作为量子论玻尔-李模型的奠基人,他比谁都更能理解这篇论文的牛逼之处。

    虽然矩阵非常晦涩难懂,但是对于玻尔这样的顶级天才而言,还是勉强可以看懂的。

    他在意的不是矩阵那复杂的运算,而是论文中的物理思想。

    仅仅从两个最基本的可观测量入手,通过简谐振子的模拟,就能推导出原本量子论的内容。

    玻尔已经被折服了。

    “海森堡果然不愧是天才。”

    “哪怕有布鲁斯教授的指点,但是他本人的思考更难能可贵。”

    “这是一篇两个人的文章!”

    玻尔眼光毒辣,一眼就看出最关键的矩阵公式。

    它是论文的真正核心。

    而这个公式,正是由布鲁斯教授推导出来的。

    这时,科罗尼格羡慕道:

    “布鲁斯教授太大方了。”

    “我感觉这篇论文的内容,他自己就能推导出来。”

    “但他还是无私地分享了想法。”

    “他提出的两个可观测量,对于矩阵公式至关重要。”

    科罗尼格因为发现第四量子数而名声大噪。

    但是他没有选择立刻离开玻尔研究所,而是留下来。

    用他的话说:我想继续跟着玻尔教授学点东西。

    因此,玻尔非常器重和喜爱他。

    玻尔微微一笑。

    “呵呵,布鲁斯教授已经不需要额外的荣誉了。”

    “他当初选择重构量子论,不是为了证明自己,而只是为了让物理学更加完善。”

    “不管论文是谁最先发表的,对他而言都是一样的。”

    “布鲁斯教授真正倾力研究的内容,超越了所有人的想象。”

    玻尔经常去量子研究所交流。

    李奇维并没有隐瞒他,而是透露出自己已踏上统一之路。

    当时玻尔就震惊了。

    因为他深刻地知道,那是一条什么样的逆天之路!

    “导师,他终于开始实现多年前的诺言了。”

    德国,柏林大学。

    普朗克、爱因斯坦等一众物理学大佬们,为海森堡的论文而震撼。

    爱因斯坦笑着说道:

    “我这些天尝试用海森堡的矩阵,推导量子论的各个结论。”

    “它的难度简直是地狱级别的。”

    “我感觉布鲁斯和海森堡简直是在用魔法进行计算。”

    众人闻言,皆是会心一笑。

    能让大名鼎鼎的爱因斯坦都如此费劲,可见矩阵的可怕之处。

    普朗克嘴角含笑,他思绪万千。

    他想到了二十三年前的那场会议。

    布鲁斯和他一起舌战群儒,与当世众多物理学家公开辩论,阐述量子概念的正确性。

    “哦,不,那时还叫量子力学。”

    期间居里夫人问道:

    “量子概念我能理解,为什么要加上力学呢?”

    那时的布鲁斯怎么回答,普朗克已经忘了。

    反正最后是取消量子力学的称呼,改称量子论。

    但是量子力学却印在了他的脑海里。

    如今,时隔23年,量子力学之名,终于重现物理学界!

    恐怕会引起很多人的回忆吧。

    这时,爱因斯坦打断了普朗克的遐想。

    “但是,我认为海森堡的理论存在一个问题。”

    众人皆是一惊。

    论文刚出来,爱因斯坦教授就发现问题了?

    至少他们没有发现。

    海森堡的矩阵虽然晦涩难懂,但整个逻辑是清晰通顺的。

    它不像之前的量子论,需要各种假设。

    量子力学完全是从最基本的光谱量入手,一步步推导出来的。

    根基牢不可破!

    众人想不明白会有什么问题。

    哪怕是普朗克也来了兴趣。

    作为量子概念的提出者,他虽然退出一线研究,但是依然十分关注量子论的发展。

    量子力学这样开天辟地的大事,他当然非常上心。

    “爱因斯坦教授,说说你的看法。”

    爱因斯坦朝众人点点头,说道:

    “海森堡的矩阵理论,虽然从数学上推导出电子的量子化条件。”

    “但是根据它的理论,我们无法想象可视化的图景。”

    “即电子到底是如何运动的?”

    “原子的内部到底是什么情况?”

    “我们只能通过纯粹的数学,去计算电子的一切行为。”

    “但物理毕竟不是数学,物理是研究物质的理论。”

    “电子是已知的确定存在,但是现在我们却只能用数学去描述。”

    “这是不是一种舍本逐末呢?”

    “比如布鲁斯教授的广义相对论,虽然它里面也有很难懂的黎曼几何。”

    “但是我们依然可以想象物质是如何弯曲时空的。”

    “把一块薄布固定住,在中间放个铁球,布从中间到外缘就会凹陷。”

    “这就是时空弯曲的图景。”

    “但是矩阵理论,要如何理解电子的运动呢?”

    “甚至它还不如之前的量子论。”

    “至少轨道这种东西,虽然看不见,但是我们能够想象出来。”

    哗!

    爱因斯坦说完之后,房间内一片沉默。

    所有人都被他的想法震惊住了。

    果然不愧是狭义相对论的提出者,爱因斯坦的思想与众不同。

    他说的非常有道理。

    物理不是数学,它是需要描述物质的运动和变化。

    但是矩阵理论,把这一切都抽象成了数字游戏。

    这到底是好是坏?

    最后,爱因斯坦又补充道:

    “当然,矩阵理论肯定是对的,这一点毋庸置疑。”

    “我只是认为这个理论可能需要优化。”

    “最好能兼顾物理的可视化。”

    量子力学刚出现,就成为了物理学界的头号大事。

    许多物理大佬和爱因斯坦一样,都在研究它的深刻内涵。

    它虽然惊艳,但过于抽象。

    很多人恶补了矩阵知识后,都得费很长时间,才能用它解决实际问题。

    但是不管怎么样,量子力学都是前所未有的重大突破。

    李奇维公开评价道:

    “这篇论文是从黑暗通向新物理学之光道路上的转折点。”

    “它意味着,玻尔-李模型为代表的旧量子论,成为历史。”

    “接下来,将是量子力学的时代!”

    哗!

    评价之高,学界震动。

    至此,量子力学之名正式确立。

    它也俗称为矩阵力学。

    (本章完)

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