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1700959340 而普朗克的保守态度也并不偶然:实在是量子的思想太惊人,太过于革命。从量子论的成长历史来看,有着这样一个怪圈:科学巨人们参与了推动它的工作,却最终因为不能接受它惊世骇俗的解释而纷纷站到了保守的一方去。在这个名单上,除了普朗克,更有闪闪发光的瑞利、汤姆逊、爱因斯坦、德布罗意,乃至薛定谔。这些不仅是物理史上伟大的名字,好多还是量子论本身的开创者和关键人物。量子就在同它自身创建者的斗争中成长起来,每一步都迈得艰难而痛苦。我们会在以后的章节中,详细地去观察这些激烈的思想冲击和观念碰撞。不过,正是这样的磨砺,才使得一部量子史话显得如此波澜壮阔,激动人心,也使得量子论本身更加显出它的不朽光辉来。量子论不像牛顿力学或者爱因斯坦相对论,它的身上没有天才的个人标签,相反,整整一代精英共同促成了它的光荣。
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1700959342 作为老派科学家的代表,普朗克的科学精神和人格力量无疑是可敬的。在纳粹统治期间,正是由于普朗克的努力,才使得许多犹太裔的科学家得到保护,得以继续工作。但是,量子论这个精灵蹦跳在时代的最前缘,它需要最有锐气的头脑和最富有创见的思想来激活它的灵气。20世纪初,物理学的天空已是黑云压城,每一升空气似乎都在激烈地对流和振荡。一个伟大的时代需要伟大的人物,有史以来最出色和最富有激情的“黄金一代”物理学家便在这乱世的前夕成长起来。
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1700959344 1900年12月14日,普朗克在柏林宣读了他关于黑体辐射的论文,宣告了量子的诞生。那一年他42岁。
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1700959346 就在那一年,一个名叫阿尔伯特·爱因斯坦(Albert Einstein)的青年从苏黎世联邦工业大学(ETH)毕业,正在为将来的生活发愁。他在大学里旷了无穷多的课,以致他的教授闵可夫斯基(H.Minkowski)愤愤地骂他是“懒狗”。没有一个人肯留他在校做理论或者实验方面的工作,一个失业的黯淡前途正等待着这位不修边幅的年轻人。
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1700959348 在丹麦,15岁的尼尔斯·玻尔正在哥本哈根的中学里读书。玻尔有着好动的性格,每次打架或争斗,总是少不了他。学习方面,他在数学和科学方面显示出了非凡的天才,但是他笨拙的口齿和惨不忍睹的作文却是全校有名的笑柄。特别是作文最后的总结(conclusion),往往能使得玻尔头痛半天:在他看来,这种总结只不过是无意义的重复而已。“作文总结难题”困扰玻尔终生,后来有一次他写一篇关于金属的论文,最后干脆总结道:“In conclusion, I would like to mention uranium.”(总而言之,我想说的是铀。)
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1700959350 埃尔文·薛定谔(Erwin Schrödinger)比玻尔小两岁,当时在维也纳的一所著名的高级中学Akademisches Gymnasium上学。这间中学也是物理前辈玻尔兹曼,著名剧作家施尼茨勒(Arthur Schnitzler)和齐威格(Stefanie Zweig)的母校。对于刚入校的学生来说,拉丁文是最重要的功课,每周要占8小时,而数学和物理只用3小时。不过对薛定谔来说一切都是小菜一碟,他热爱古文、戏剧和历史,每次在班上都是第一。小埃尔文长得非常帅气,穿上礼服和紧身裤,俨然一个翩翩小公子,这也使得他非常受欢迎。
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1700959352 马克斯·波恩(Max Born)和薛定谔有着相似的教育背景,经过了家庭教育、高级中学的过程进入了布雷斯劳大学,这也是当时德国和奥地利中上层家庭的普遍做法。不过相比薛定谔来说,波恩并不怎么喜欢拉丁文,甚至不怎么喜欢代数,尽管他对数学的看法后来在大学里得到了改变。他那时疯狂地喜欢上了天文,梦想着将来成为一个天文学家。
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1700959354 路易斯·德布罗意(Louis de Broglie)当时8岁,正在他那显赫的贵族家庭里接受良好的幼年教育。他对历史表现出浓厚的兴趣,并乐意把自己的时间花在这上面。
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1700959356 沃尔夫冈·恩斯特·泡利(Wolfgang Ernst Pauli)才出生8个月。可怜的小家伙似乎一出世就和科学结缘:他的中间名,也就是Ernst,就是因为他父亲崇拜著名的科学家恩斯特·马赫(Ernst Mach)才给他取的,后者同时也是他的教父。
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1700959358 而再过12个月,维尔兹堡(Würzburg)的一位希腊哲学教师就要喜滋滋地看着他的宝贝儿子小海森堡(Werner Karl Heisenberg)呱呱坠地。稍早前,罗马的一位公务员把他的孩子命名为恩里科·费米(Enrico Fermi)。20个月后,保罗·狄拉克诞生于英国的布里斯托尔港,而汉诺威的帕斯库尔·约尔当(Pascual Jordan)也紧随着来到人间。
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1700959360 好,演员到齐。那么,好戏也该上演了。
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1700959362 (1) 就是如今的洪堡大学。
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1700959364 (2) 实际上,准确来说,瑞利—金斯公式的完整形式是到了1905年才最终总结成型的。
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1700959366 (3) 1894年,在普朗克还没有了解到维恩的工作的时候,他就已经对这一领域开始了考察。
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1700959369 (4) 对于长波,爱好数学的读者只需简单地把 按照级数展开一级便可得到正比关系。对于短波,只需忽略那个-1就自然退化为维恩公式。
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1700959371 (5) 见普朗克1931年给R. W. Wood的信。
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1700959373 (6) 至少在英国是如此。
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1700959378 上帝掷骰子吗?:量子物理史话(升级版) [:1700958603]
1700959379 上帝掷骰子吗?:量子物理史话(升级版) 3 Falling Fireball 火流星
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1700959381 上帝掷骰子吗?:量子物理史话(升级版) [:1700958604]
1700959382 Part. 1
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1700959384 在量子初生的那些日子里,物理学的境遇并没有得到明显改善。这个叛逆的小精灵被它的主人所抛弃,不得不在荒野中颠沛流离,积蓄力量以等待让世界震惊的那一天。在这段长达四年多的惨淡岁月里,人们带着一种鸵鸟心态来使用普朗克的公式,却掩耳盗铃般地不去追究那公式背后的意义。然而在他们的头上,浓厚的乌云仍然驱之不散,反而越来越逼人,一场荡涤世界的暴雨终究不可避免。
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1700959386 而预示这种巨变到来的,如同往常一样,是一道劈开天地的闪电。在混沌中,电火花擦出了耀眼的亮光,代表了永恒不变的希望。光和电这两种令神祇也敬畏的力量纠缠在一起,瞬间开辟出一整个新时代。
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1700959388 说到这里,我们还是要不厌其烦地回到第一章的开头,再去看一眼赫兹那个意义非凡的实验。正如我们已经提到过的那样,赫兹接收器上电火花的爆跃,证实了电磁波的存在,但他同时也发现,一旦有光照射到那个缺口上,电火花便会出现得容易一些。
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