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第十集我们的故事啊
说到这儿呢
如果给大家留下这么一个印象
就是量子论天生有着救世主的气质
他一出世
就像闪电划破夜空
引起了众人的惊叹以及欢呼
并摧枯拉朽般的打破了旧世界的体系
如果是这样的话啊
那么笔者表示抱歉
因为事实远远并非如此
我们再回过头来看看物理史上的伟大理论
牛顿的体系闪耀着神圣不可侵犯的光辉
从诞生那刻起
便有着一种天上地下唯我独尊的气魄
那当然了
至少在英国是这样啊
麦克斯韦的方程组啊
简洁深刻
倾倒众生
被誉为上帝谱写的诗歌
爱因斯坦的相对论呢
虽然是平民出身
但骨子里面却继承着经典体系的贵族优雅气质
他的光芒稍经发掘后
便立即照亮了整个时代
这些理论啊
虽然也曾有磨难
但他们最后的成功都是近乎压倒性的天命所归
不可抗拒
而伟人们的个人天才和魅力
则更加为其抹上了高贵而骄傲的色彩
但量子论不同
量子论的成长史更像是一部艰难的探索史
其中的每一部都充满了陷阱
荆棘和迷雾
量子的诞生伴随着巨大的阵痛
他的命运注定了将要起伏和多舛
甚至一直到今天
他还在与反对者们不懈的搏斗
量子论的思想是如此的反叛和躁动
以至于他与生俱来的就有一种对抗权贵的平民风格
而他显现出来的潜在力量又是如此的巨大而近乎无法控制
这一切使得所有的人都对他怀有深深的惧意
而在这些怀有戒心的人们中间呢
最有讽刺意味的
就是要算量子的创始人普朗克自个儿了
作为一个老派的传统物理学家
普朗克的思想是保守的
虽然啊
在那个决定命运的一九零零年
他鼓起了最大的勇气做出了量子的革命性假设
但随后他便为这个离经叛道的思想而深深困扰
在黑体问题上
普朗克孤注一掷
想要得到一个积极的结果
但最后导出的能量不连续性的图像却使得他大为吃惊和犹豫
变得萎缩不前起来
如果说能量是量子化的
那么麦克斯韦的理论便首当其冲的站在应当受质疑的地位
这在普朗克看来
是不可思议的
不可想象的
事实上
普朗克从来不把这当做一个问题
在他看来
量子的假设并不是一个物理真实
而纯粹是一个为了方便而引入的假设而已
普朗克压根儿也没想到
自己的理论在历史上将会有着多么大的意义
当后来的一系列事件把这个意义逐渐揭露给他看时
他简直都不敢相信自己的眼睛
并为此惶恐不安
有人戏称
普朗克就像是童话里面的那个渔夫
他亲手把魔鬼从封印的瓶子里面放了出来
自己却反而被这个魔鬼吓了个半死
有十几年的时间
量子被自己的创造者所抛弃
不得不流浪四方
普朗克不断的告诫人们
在引用普朗克常数h的时候
要尽量小心谨慎
不到万不得已
千万不要胡思乱想
这个思想一直要到一九一五年
当波尔的模型取得了空前的成功后
才在普朗克的脑海中扭转过来
量子论就像神话中的英雄海格利斯
一出生就被抛弃在荒野里
命运更为他安排了重重枷锁
他的所有荣耀都要靠自己那非凡的力量和一系列艰难的斗争来争取
作为普朗克本人来说
他从一个革命的创始者而最终走到了时代的反面
没能在这段振奋人心的历史中起到更多的积极作用
这无疑是非常遗憾的
在他去世前出版的科学自传中
普朗克曾回忆过他那企图调和量子论与经典理论的徒劳努力
并承认量子的意义要比那是他所能想象的重要的多
不过
我们并不能因此而否认了普朗克对量子论所做出的伟大而决定性的贡献
有一些观点可能会认为
普朗克只是凭借了一个巧合般的猜测
一种胡乱的拼凑
一个纯粹的运气
才发现了他的黑体方程
进而假设了量子的理论
他只是一个幸运儿
碰巧猜到了那个正确的答案而已
而这个答案究竟意味着什么
这个答案的内在价值
却不是他能够回答和挖掘的
但是呢
几乎所有关于普朗克的传记和研究都告诉我们
虽然普朗克的攻势在很大程度上是经验主义的
可一切证据都表明
他已经充分的对这个答案做好了准备
一九零零年
普朗克在黑体研究方面已经进淫了六年
做好了理论上突破的一切准备工作
其实在当时呢
他自己已经很清楚了
经典的电磁理论已经无法解释实验结果
而必须引入热力学解释
这样一来
辐射能量的不连续性就势必成为一个不可避免的推论
这个概念其实早已在他的脑海中成型了
虽然可能普朗克本人没有清楚的意识到这一点
或者不肯承认这一点
但这个思想在他的潜意识中已经相当成熟
呼之欲出了
正因为如此
他才能在导出方程后的短短时间里
以最敏锐的直觉指出蕴含在其中的那个无价的假设
普朗克以一种那个时代非常难得的开创性态度来对待黑体的难题
他为后来的人打开了一扇通往全新未知世界的大门
无论从哪个角度来看
这样的伟大工作及意义都是不能低估的
而普朗克的保守态度也并不是偶然的
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他的工作
却终于因为不能接受他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
更有闪闪发光的瑞丽
汤姆逊
爱因斯坦
德布罗伊乃至薛定谔
这些不仅是物理史上最伟大的名字
好多更是量子论本身的开创者和关键人物
量子就在同他自身创建者的斗争中成长起来
每一步都迈的艰难而痛苦不堪
我们会在以后的章节中啊
详细的去观察这些激烈的思想冲击和观念碰撞
不过
正是这样的魔力
才使得一部量子史画显得如此波澜壮阔
激动人心
也使得量子论本身更加显出了他的不朽光辉来
量子论不像牛顿力学或者爱因斯坦的相对论
他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他的光荣
作为老派科学家的代表啊
这个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
正是普朗克的努力
才使得许多犹太裔的科学家得到了保护
得以继续工作
但是量子论这个精灵蹦跳在时代的最前沿
它需要最有锐气的头脑和最富有创建的思想来激活它的灵气
二十世纪初物理学的天空中啊
那已是黑云压城
每一声空气似乎都在激烈的对流和震荡
一个伟大的时代需要伟大的人物
有史以来最出色和最富激情的黄金一代物理学家便在这乱世的前夕成长起来
一九零零年十二月十四日
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
他四十二岁
就在那一年
一个名叫阿尔伯特
爱因斯坦的青年从苏黎世联邦工业大学毕业
正在为将来的生活发愁
他在大学里面旷了无穷多的课
以至于他的教授明可夫斯基愤愤的骂他是懒狗
没有一个人肯留他在校做理论或者实验方面的工作
一个失业的暗淡前途正等待着这位不修边幅的年轻人
在丹麦
十五岁的尼尔斯
波尔正在哥本哈根的中学里读书
波尔有着好动的性格
每次打架或者争斗总少不了他
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
往往使得波尔头痛半天呐
在他看来
这种总结只不过是毫无意义的重复而已
作文总结难题困扰波尔终生
后来有一次
他写一篇关于金属的论文
最后干脆总结道
总而言之
我想说的是
由埃尔文
薛定谔比波尔小两岁
当时在维也纳的一所著名的高级中学上学
这所中学呢
也是物理前辈布尔兹曼
著名剧作家施尼茨勒和齐威格的母校
对于刚入校的学生来说
拉丁文是最重要的功课
每周要占八个小时
而数学和物理只用三个小时
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名
小艾尔文长得非常帅气
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
马克思
伯恩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
甚至也不怎么喜欢袋数
尽管他对数学的看法后来在大学里面得到了改变
他那时疯狂的喜欢上了天文
梦想着将来成为一个天文学家
路易斯 德
布罗伊当时八岁
正在他那显赫的贵族家庭里面接受良好的幼年教育
他对历史表现出了浓厚的兴趣
并乐意把自己的时间花在这上面
沃尔夫冈
恩斯特
炮利才出生八个月
可怜的小家伙似乎一出生就和科学结缘
他的middlename中名burnced就是因为他父亲崇拜著名的科学家恩斯特
马赫才给他娶的
后者呢
同时也是他的教父
而再过十二个月
威尔兹堡的一位希腊哲学教师就要喜滋滋的看着他的宝贝儿子小海森堡咕咕坠地
稍早前
罗马的一位公务员把他的孩子命名为恩里克
费米
二十个月后
保罗
迪拉克诞生于英国的布里斯托尔港
而汉诺威的帕斯卡
约尔当也紧接着来到人间
好啊
演员到齐
那么好戏也该上演了
您刚才收听到的是由磨铁图书出品的精品有声书上帝制头子嘛量子物理史话
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