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《1900:游走在欧洲的物理学霸》第541章 位置!动量!不确定性原理!惊世而

    第541章位置!动量!不确定性原理!惊世而出!震撼登场!

    卡文迪许学术沙龙。

    狄拉克提出的光的波粒二象性问题,引起了众人的热烈讨论。

    大家各抒己见,时不时能听到泡利喷人的声音,气氛非常融洽。

    李奇维听到了海森堡等人的辩论,但他并没有放在心上。

    这个问题使用现在的理论就能解释。

    简单而言,单个光子虽然有概率波的性质,但它的随机位置被约束在电场磁场形成的某个范围内。

    就好比电子在原子内运动,不会跑到原子外。

    光子的运动也不会跑出电磁场的范围。

    所以,宏观的光是电磁波,微观的光子有概率波性质,二者并不矛盾。

    只不过需要复杂的数学进行推导和验证。

    显然,李奇维没有兴趣关注这么简单的话题。

    他现在正在思考一件更重要的事情。

    那就是如何从威尔逊展示的电子路径图中,联想到震惊学界的不确定性原理。

    如今的李奇维,早已不是当初的菜鸟,只能靠着脑中的记忆当理抄公。

    随着他亲身经历这段物理学史的浩荡洪流,与当世众多天骄坐而论道,他的实力也发生了翻天覆地的变化。

    他当之无愧地踏入了物理大宗师之境!

    他能够从思想的源头上,重新审视量子力学的整个建立过程。

    换句话说,他现在敢自信地拍着胸脯说:我上我也行!

    李奇维闭上眼,脑海中各种符号闪烁,数字起舞。

    在残留酒精的刺激下,他进入了一种奇妙的境界。

    他的心灵如舟,流淌在晶莹剔透的量子之河中,划出阵阵涟漪。

    “原来如此.”

    此刻,海森堡一直盯着布鲁斯教授,他的眼睛越来越明亮,表情越来越兴奋。

    仿佛心中有火焰般的东西在自发地燃烧。

    他的异样很快引起了众人的注意。

    “咦?”

    “海森堡怎么了,他在看什么?”

    众人的视线随着海森堡的目光,全都集中在了布鲁斯教授的身上。

    随即,猛然一惊!

    大家都认为布鲁斯教授肯定是在思考狄拉克提出的问题。

    “哇!布鲁斯教授闭眼了,那肯定有答案了!”

    “这个问题果然大有玄机,竟然能让他老人家使用最强状态。”

    “错!布鲁斯教授的最强状态是背后出现一道霸不.伟岸的身影。”

    “.”

    年轻的小伙子们都开始兴奋起来。

    然而,狄拉克本人却没有任何表情,依然如雪山上的一朵青莲,冰冷清澈。

    他认为自己的问题,还不足以让布鲁斯教授亲自出马。

    通过刚刚的讨论,他已经有了大概的思路。

    只不过因为概率波理论才提出没多久,他用起来还不熟悉。

    “那布鲁斯教授在思考什么呢?”

    就在这时,李奇维突然睁开了双眼。

    唰!

    高傲的眸子中,仿佛有璀璨的雷霆闪过。

    他再次盯着前方。

    这时,威尔逊最先反应过来。

    他是在场所有人中,唯一能深切感受到布鲁斯内心的人。

    “布鲁斯一定发现了什么了不得的东西!”

    他顺着视线看去。

    “咦?”

    “那不是我刚刚没关掉的云室照片吗?”

    “难道有什么问题?”

    “不可能啊!”

    “我重复实验了三遍,绝对不可能出错。”

    但是,威尔逊很快就有点不自信了。

    他内心祈求道:哥,求你了,别搞我。

    众人也百思不得其解。

    “云室有什么好看的?”

    “和狄拉克提出的问题应该没有关系吧。”

    海森堡、泡利、狄拉克等人,却表情严肃。

    作为绝世天才,他们嗅到了一丝常人无法感知的气息!

    可怕!震撼!深邃!

    忽然,在所有人不可思议的目光中,李奇维站了起来。

    他一言不发,从容地走到会议室前方的黑板前。

    漆黑如墨的黑板,仿佛无垠的幽暗星空,摄人心魄。

    李奇维背对众人,犹如仰望星空的孤独寻道者。

    接着,他拿起了粉笔,在星空中探索。

    嗒!

    粉笔划下的声音,响彻在灵魂深处。

    这一刻,所有人都震撼了!

    再迟钝的人也反应过来,布鲁斯教授绝对不是在回答狄拉克的问题。

    “教授他到底发现了什么?”

    静!

    会议室内鸦雀无声,落针可闻。

    所有人都瞪大了双眼,屏住呼吸,静静等待。

    李奇维已然进入忘我顿悟之中。

    他的思绪和身体完美协调。

    脑中所想化作笔下的公式,缓缓流淌。

    接着,又通过他的嘴巴,无意识地发声,仿佛喃喃自语:

    “云室中除了可以留下粒子的轨迹,它也可以测出粒子的动量。”

    “刚刚威尔逊展示的电子轨迹照片中,只有电子的运动轨迹。”

    “他并没有给出各个位置时,电子对应的动量。”

    “我不管他为什么没有这样做,而是先问自己一个问题。”

    “矩阵力学的框架中,能不能描述微观粒子的精确运动状态?”

    “换句话说,通过理论,我们是否能直接预测粒子在云室中的轨迹。”

    “首先.”

    哗!

    众人惊呼!

    接着就是疑惑。

    布鲁斯教授竟然在研究矩阵力学!

    这是什么情况?

    “量子力学论道大会,不是已经定性了吗?”

    “矩阵力学和波动力学都是量子力学的正统。”

    “而且矩阵力学虽然数学复杂,但是它的问题是最少的,不像波动力学诞生了概率波这个逆天的理论。”

    “那现在布鲁斯教授为何又重新推导矩阵力学?”

    有人猜测道:

    “难道布鲁斯教授又发现了新的问题?”

    “他刚刚说了云室轨迹问题,好像是想利用矩阵力学,从理论上算出电子的运动轨迹。”

    “但电子的运动不是概率波控制的吗,怎么计算呢?”

    大部分人无法理解布鲁斯教授到底有何目的。

    他们也不敢出言打扰,只能忍下心中的好奇,继续看下去。

    然而,海森堡却极为兴奋。

    他的眼中爆发出精光,刺穿了空间。

    量子力学论道大会过后,他的矩阵力学被束之高阁。

    现在流行的是波动力学。

    海森堡心中肯定不爽啊。

    但是他又无能为力。

    而现在,布鲁斯教授的举动,无疑是增加了一些变数。

    海森堡内心有着强烈的预感。

    黑板上的内容,将会对矩阵力学产生极其重要的影响。

    尽管目前什么也看不出来。

    不过,他有耐心,等待。

    此刻,众人心思各异,静静地看着前方那道身影。

    对方好像在绘制一幅震撼的量子时空之图。

    李奇维的推导还在继续。

    嗒嗒嗒!

    “矩阵力学的核心公式是:px-xp=(ih/2π)i。”

    “它把量子问题转换成了简谐振子的运动。”

    “其中p表示振子的动量,x表示振子偏离的位移。”

    “如果我想知道在某一个时刻,p和x分别是多少,那么”

    “通过理论,要先计算它们各自的变化量,即p和x。”

    “p表示动量的标准差。”

    “x表示位置的标准差。”

    “不对!不对!”

    “矩阵的运算不满足交换律,这里有问题,需要去掉乘号。”

    “这个公式要改一下。”

    “.”

    嘶!

    众人不明觉厉!

    此刻,三十多人中,恐怕一大半已经感觉自己在看天书了。

    黑板上那些眼缭乱的矩阵运算,让人吐血不止。

    哪怕是卢瑟福这样的大佬,也显得一脸懵逼。

    他是实验物理学家,掌握的最高深的数学知识,就是微积分。

    眼前的公式,已经大大超过了他的知识储备。

    但是,卢瑟福在这么多人面前,尤其还有自己学生在场,气势绝对不能输。

    他看了一眼威尔逊,有样学样,右手轻轻摩擦下巴,嘴里故意发出声音。

    “哦~”

    “原来如此~”

    “很巧妙的想法~”

    考克饶夫、卡皮查等人满脸崇拜。

    “卢瑟福教授太强了!”

    “明明是实验物理学家,却能看懂如此高深的数学。”

    “我还有很多需要学习的地方。”

    “我只能看懂一半,大致明白了布鲁斯教授的意思。”

    “他应该是想要求出电子在运动时的位移和动量。”

    然而,他们看懂之后,反而更看不懂了。

    几人完全想不明白,在他们眼里犹如神明一般的布鲁斯教授,为什么要算如此“古怪”的问题。

    是的,考克饶夫绞尽脑汁,最后还是决定用古怪来形容。

    这个词当然不是形容布鲁斯教授,而是对方所研究的问题。

    “这有什么可计算的呢?”

    这就是单纯的力学推导而已。

    在经典物理学中,根据牛顿力学,我们可以精确地算出物体的动量和位移。

    比如,一个质量为1kg的木块,以1m/s的速度,在零点位置,向前运动。

    那么1s之后,木块会出现在1m处,它的动量是1kgx1m/s=1kg·m/s。

    这是一个非常简单的问题。

    世界万物都是按照这样的方式进行运动的。

    当然,相对论效应不考虑在内,低速运动情况下,没有那个必要。

    而现在,布鲁斯教授就是想计算电子的位移和动量。

    不是说不可以算,当然可以算,只不过没有那个必要。

    在考克饶夫等人看来,矩阵力学完美覆盖了旧量子论的所有内容,解释了原子结构、元素周期表等很多重要问题。

    它当然也能计算出电子的运动信息。

    但这只是矩阵力学附带的副产物,没有什么重要作用。

    “算出来又怎么样呢?”

    此刻,场上恐怕只有海森堡、狄拉克、泡利等寥寥数人能够完全跟上李奇维的节奏。

    几乎可以全部看懂。

    但正因为看懂了,他们的内心才掀起了滔天巨浪!

    “布鲁斯教授到底要干什么?”

    这几位绝世天才的想法,和考克饶夫等人完全不同。

    他们通过那些矩阵计算,发现了一个很可怕的事情。

    “矩阵不满足交换律的性质,可能会影响到电子的动量和位移!”

    虽然几人不明白这是什么意思。

    但是他们坚信,伟大的布鲁斯教授,绝对不会因为无聊,单纯想秀一下矩阵运算实力。

    电子的动量和位移,绝对不会那么简单!

    另有乾坤!

    海森堡的眼中,光芒越来越甚。

    在场没有谁比他更了解矩阵,哪怕是狄拉克也不行。

    那些在别人眼里如鬼魅的矩阵,在他眼里就如孩子一般亲切。

    “这个地方为何要转置?”

    “哦,明白了。”

    “这个满秩分解太巧妙了!”

    “得出一个正交矩阵。”

    “.”

    海森堡化身为现场解说,从他的嘴里不停冒出各种专业术语。

    卢瑟福、威尔逊等人默默点头。

    “俺们也是这样想的。”

    海森堡已经彻底进入心流状态。

    他紧紧地跟随布鲁斯教授的思维。

    他甚至能预测到接下来的几个计算步骤。

    但正因为懂的最多,他内心的震撼也最大!

    “这样算下去的话,那岂不是?”

    “嘶!”

    “不可能吧!”

    没有人理解海森堡到底在惊讶什么。

    喊666就完事了。

    众人的眼睛一眨不眨,全都呆呆地看着推导。

    十分钟.

    三十分钟

    一个小时.

    足足一个半小时过后。

    在众人的震惊下,布鲁斯教授终于首次停顿下来。

    他两手交叉于胸前,仿佛在思索着什么。

    “嗯~”

    而此刻,巨大的活动黑板上,密密麻麻写满了公式,看起来无比骇人!

    众人全都吓傻了。

    很明显,现在已经到了最后时刻。

    接下来,布鲁斯教授应该就会算出最终结果了。

    这时,李奇维突然惊喜地“哦”了一声。

    “我明白了!”

    “这里需要做个变换。”

    “那么.”

    “根据以上公式,就可以得出。”

    “x·p≥h/4π。”

    “以上。”

    李奇维轻轻舒了一口气。

    大功告成。

    他自言自语道:

    “原来是这样。”

    “有点意思。”

    然后,他转过头,对着众人灿然一笑。

    “呐,你们看看。”

    “我写完了。”

    所有人都被震惊的目瞪口呆。

    经过了接近2个小时的推导,布鲁斯教授竟然得到了一个如此简单的公式。

    这有点太不可思议,令人费解了。

    大部分人非常疑惑。

    “这个公式是什么意思?”

    “动量的变化量怎么会和位移的变化量相乘?”

    “看不懂。”

    威尔逊憋了半天,终于能开口,不用继续装逼了。

    他刚想说话,问问布鲁斯,公式是什么意思。

    突然!

    三道截然不同的声音同时响起。

    “不可能!”

    “不可能?”

    “不可能”

    轰!

    全程骇然!

    (本章完)

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