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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)