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[36]有关日食的经典文章是J. Earman和Clark Glymour的“相对论与日食:1919年英国日食探险和之前的探险活动”(Relativity and Eclipses: The British Eclipse Expeditions of 1919 and Their Predecessors),《物理学史研究》(Historical Studies in the Physical Sciences 11:1, 1980),第49~85页。
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[37]Alistair Sponsel,“构建‘科学上的革命’:推动人们认可1919年日食实验的宣传活动”(Constructing a ‘Revolution in Science’: the Campaign to Promote a Favourable Reception for the 1919 Solar Eclipse Experiments),《英格兰科学史杂志》(British Journal For the History of Science 35, 2002),第439~468页。
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[38]1919年9月27日阿尔伯特·爱因斯坦致保利娜·爱因斯坦的信,见《爱因斯坦著作集》,第9卷,第98页。
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[39]《自然科学》(Naturwissenschaften 7, 1919),第776页。
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[40]引自Clark,《爱因斯坦》,第230页。
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[41]“皇家学会和皇家天文学会联合日食会议”(Joint Eclipse Meeting of the Royal Society and the Royal Astronomical Society),《天文台》(The Observatory 42,1919年11月),第389页。
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[42]爱丁顿,《相对论》(Relativity),第八届哈尔登年度演讲,1937年5月26日。
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[43]爱因斯坦,《想法和观点》(Ideas And Opinions,纽约:Bonanza Books, 1954年),第311页。
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历史上最伟大的10个方程 9 量子论的基本方程 薛定谔方程
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说明:系统的量子态——例如,可解释为在特定位置探测到粒子的可能性——随时间而变化。
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发现者:埃尔文·薛定谔(Erwin Schrödinger)。
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发现时间:1926年。
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薛定谔方程是量子论的基本方程。该方程的研究在现代物理学中发挥了极其重要的作用。从数学的观点来看,薛定谔方程和数学本身一样,是取之不尽的。
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——F. A. Berezin和M.A. Shubin,《薛定谔方程》(The Schrödinger Equation)
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从普朗克引入量子到薛定谔确认量子的普遍存在,科学共同体仅用了25年的时间。
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1900年普朗克首次提出量子的概念时,它不过是地平线上的一个小点。有了量子,普朗克就可以用经典理论解释黑体辐射。只要假定所有物体在吸收和辐射光的时候都是有选择性的(普朗克将这样的物体看做是“谐振子”)——即按着一定大小能量的整数倍吸收和辐射能量,那么理论就仍然是适用的。许多科学家对此不以为然,认为这纯粹是胡编乱造,是在回避问题,而非真正意义上的科学。他们认为量子思想最终将被抛弃,并逐渐淡出人们的视野。
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量子的持续拓展
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不过在1905年的一篇关于光电效应的论文中,爱因斯坦拓展了这一思想。他提出,量子并不是基于谐振子的选择性,而是基于光的“粒子性”这一事实。在20世纪最初10年的末期,量子已经在物理学的各个不同分支中出现了。很多此前没把量子力学放在心上的人都开始注意到它。
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1911年,瓦尔特·能斯特(Walther Nernst)迈出了里程碑式的一步。能斯特是一位普鲁士物理化学家,起初他也像其他人一样对量子理论很不屑,认为它是“怪异”公式的产物。但是后来能斯特却利用该理论解决了汤姆逊所谓的“第二朵乌云”的问题,亦即将热的经典分子理论应用于涉及低温固体、气体和金属的实验结果上。能斯特宣称,经过普朗克和爱因斯坦之手(其实还应该提到能斯特本人),这一理论已经“卓有成效”,现在“科学界应该担起责任,严肃看待这一理论,并进行仔细研究”。[1]随后,在比利时实业家欧内斯特·索尔维(Ernest Solvay)的支持下,能斯特在布鲁塞尔组织了一次会议,引领科学家们从事这方面的工作。
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这次会议是一个划时代的事件,它标志着量子(光以及所有其他形式能量的基本粒子性这一思想)将会成为科学的一部分。
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与其他重大事件一样,这次会议的重要性也很快就显现出来了。与会者向那些未能参会的人们述说激动之情。诺贝尔奖获得者卢瑟福在回到英国剑桥后,向实验室的新成员——27岁的丹麦人尼尔斯·玻尔“生动”地描述了讨论的情景。在巴黎,庞加莱写道:量子假设似乎引爆了“自牛顿时代以来自然哲学史上最伟大、最彻底的一次革命”。[2]很多未能与会的科学家则通过会议论文集捕捉到了量子的灵魂。巴黎大学文理学院一位名叫路易斯·德布罗意(Louis de Broglie)的学生就是其中之一。德布罗意原本打算进入政府行政部门工作,不久前刚刚开始研究物理。他后来写道:论文集使他坚信要把自己的“毕生精力”投入到量子论中。
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