第517章 矩阵力学的缺陷！波粒二象性之巅峰！物质波理论！万物皆波！
    海森堡的矩阵力学宛如一道闪电划破夜空，照亮了旧量子论的迷雾。
    通过这个理论，可以自然而然地推导出氢原子光谱的经验公式、光在电磁场中的分裂等现象。
    当物理学家们深入研究矩阵力学以后，众人无不感叹：
    “海森堡是真正的天才！”
    对方不仅从零到一创造了矩阵，同时还把矩阵和物理完美结合在一起。
    惊为天人！
    海森堡名声大噪，一跃成为当世知名物理学家。
    他受到很多大学和机构的演讲邀请，去宣传他的量子力学理论。
    不过，他的第一站，当然是选择在量子研究所。
    “没有布鲁斯教授，就没有我海森堡的今天。”
    海森堡知道自己的理论非常晦涩难懂，需要学习矩阵这种冷门的数学知识。
    所以，他喜欢一直强调理论的优点。
    此刻，面对布鲁斯教授和所内的同事，他侃侃而谈：
    “矩阵力学的基础是电子的间断性，这与量子概念的本质是吻合的。”
    “且它承认电子的跃迁行为。”
    “矩阵力学脱胎于旧量子论，保留了其中一些概念，但它又是超越了旧量子论。”
    “它依赖于我们对原子行为的实际测量，而不是凭空想象。”
    薛定谔、伊蕾娜等人心中感慨。
    如果说权力让政治家着迷，那么学术成就则让科学家着迷。
    现在的海森堡和之前简直判若两人！
    再也没有了害羞和拘谨，变得淡定从容，大开大合。
    连演讲的语言风格，都带点高大上的逼格了。
    这时，海森堡又笑着补充道：
    “当然，我也承认，矩阵力学确实有点抽象。”
    “很多人写信向我抱怨，为什么要创造出这么难的数学形式。”
    “对此，我只能说：没办法，真理就是如此。”
    “而且和布鲁斯教授在广义相对论中的黎曼几何比起来，我觉得矩阵算简单的了。”
    “至少大家学个一段时间，都可以自如地推导了。”
    众人爆发一阵唏嘘声。
    显然，他们不相信海森堡的鬼话。
    用对方的矩阵力学算氢原子的轨道，简直要了老命。
    要是算两个氢原子组成的氢分子的性质，那更是难上加难。
    没一两个星期，都不可能算出来的。
    物理学界苦矩阵力学久矣。
    李奇维看着满面笑容的海森堡，心中好笑道：
    “小海同学，趁现在多笑一会，很快你就要笑不出来了。”
    这时，一直面无表情的薛定谔问道：
    “海森堡，请问你如何解释爱因斯坦教授提到的可视化图景问题。”
    “你的矩阵力学，是不是消除了电子的物理形式呢？”
    哗！
    众人皆是看向薛定谔。
    一直以来，薛定谔在大家的心中，就是研究所的老大哥。
    不仅研究领域众多，博采众长，而且脾气很好，非常乐于助人。
    小伙伴们都很敬重和喜爱他。
    但是最近一段时间，众人隐约地发现，薛大哥有点不一样了。
    “我感觉他是受到泡利和海森堡的刺激了。”
    “要知道，薛大哥可是咱们研究所的第一位成员，资历最老。”
    “但是现在，他却被年轻天才后来居上，估计心里应该不好受吧。”
    “哎，可惜啊，薛大哥那么聪明的人，就是缺少一个关键的灵感。”
    众人小声地讨论着，薛定谔没有听到对自己的议论。
    他提出问题，并非是刻意针对海森堡。
    而是他已经下定决心，以后专门研究量子力学。
    随着年龄的增大，薛定谔担心自己的一生，就要这样平庸地度过了。
    因此，他不想再浪费自己的时间，胡乱地去试错。
    他想选择一个确定的领域，不停地深入下去。
    而量子力学让他看到了方向！
    一个新的理论诞生，一定是充满着各种机会的。
    此时不抓住，将来就再也没有机会了。
    所以，他非常关心矩阵力学，尤其是它目前存在的问题。
    有问题，说明存在优化和改进的空间。
    此刻，海森堡不知道薛定谔心里在想什么。
    他并没有因为对方提出问题而不爽。
    相反，他也很敬重这位所内的老前辈。
    海森堡自信，自己的矩阵力学可以解释量子论的一切！
    “薛定谔博士，感谢你的提问。”
    “我认为这并不是一个需要讨论的问题。”
    “我可以找到一个对比的例子。”
    “那就是麦克斯韦方程组。”
    “电磁波和原子一样，也是真实的物理存在。”
    “但是通过麦克斯韦方程组，我们能想象出电是如何生成磁吗？”
    “我说的不是电磁感应这种行为，而是其背后的原理。”
    “恐怕不行吧。”
    “所以，我认为矩阵力学，它就有点像麦克斯韦方程组。”
    “通过矩阵，将原子的行为数学化。”
    “况且，现阶段我们也根本观察不到原子的内部，只能通过数学手段去描述。”
    “因此，我认为矩阵力学的可视化问题，并不是什么致命的问题。”
    “当然，一切都是在发展中的。”
    “或许将来矩阵力学还会被进一步完善。”
    薛定谔轻轻点点头。
    虽然海森堡的回答并没有说服他，但是他也指不出矩阵力学的具体错误。
    矩阵力学再抽象，至少它很有用。
    这一点就足以掩盖其它所有的缺点了。
    海森堡自信地扫视一圈，他反而很希望有人能继续提出问题。
    因为每一个问题，都是对他理论的完善。
    就和当初的旧量子论一样，从刚提出时只有一个量子数，到最后变成了四个量子数。
    海森堡一朝得道，走上人生巅峰，但是他还没有自负到认为自己的理论是完美的。
    连布鲁斯教授都不敢说这种话。
    任何一个物理理论，随着时间发展，都是在不断迭代。
    忽然。
    他发现布鲁斯教授的表情有点不对。
    有点凝重，好像在沉思。
    这时，众人也发现了异常，心中非常疑惑。
    布鲁斯教授难道发现了什么问题？
    这有点不可思议啊！
    “布鲁斯教授虽然不是矩阵力学的第一作者，但他的贡献是不可忽视的。”
    “这说明他本人肯定是认可矩阵力学的，否则怎么可能同意发表呢。”
    “但是这表情，又是什么意思呢？”
    薛定谔心中悸动。
    他觉得有点匪夷所思。
    矩阵力学可是海森堡在布鲁斯教授的指导下完成的。
    对方怎么可能会质疑呢？
    在众人的注视和不解下，李奇维开口了。
    “海森堡，你刚刚说矩阵力学的基础是电子的间断性。”
    “其实电子的间断性，就是电子的粒子性。”
    “但大家可以发散一下思维，如果电子不是粒子怎么办？”
    “矩阵力学还能成立吗？”
    哗！
    此话一出，整个房间内鸦雀无声。
    所有人瞪大双眼，露出不可置信的神情。
    “布鲁斯教授，您要不要看看您在说什么。”
    “电子不是粒子？”
    “那它是什么？”
    海森堡一脸懵逼。
    他都怀疑自己是不是听错了。
    布鲁斯教授可是公开高度评价了矩阵力学。
    称它是物理学从黑暗进入光明的转折点。
    但现在，对方竟然在矩阵力学的根基上，提出了这样一个看起来天方夜谭般的问题。
    一时间，海森堡不知道该说什么了。
    这时，伊蕾娜作为所内唯一的女生，她出言打破了尴尬。
    “教授，您之前不还在夸赞矩阵力学吗？”
    “为什么现在您会认为这个理论的根基存在问题。”
    众人立刻竖起耳朵，他们很想知道理由。
    李奇维看着伊蕾娜，随即说道：
    “我并不是质疑矩阵力学的正确性。”
    “作为旧量子论的重构理论，它是非常成功的。”
    “这一点毋庸置疑。”
    “但是，我在使用矩阵力学的时候，有一个现象无法解释。”
    “那就是光的波粒二象性！”
    哗！
    众人皆是一惊！
    伊蕾娜眉目微蹙，俏脸上有着疑惑。
    “波粒二象性？”
    李奇维解释道：
    “海森堡所用的简谐振子模型，是针对运动物质的模型。”
    “换言之，它无法处理电磁波这样的波动。”
    “我们用矩阵力学可以很好地解释光的粒子性。”
    “但是对于它的波动性，矩阵力学就无能为力了。”
    伊蕾娜恍然！
    原来如此！
    众人瞬间对布鲁斯教授佩服的五体投地。
    当别人还沉浸在使用矩阵力学解释原子光谱时，布鲁斯教授竟然想到了用它研究波粒二象性。
    最关键的是，还找到了一个不可解释的难题！
    “布鲁斯教授也太可怕了！”
    薛定谔听后，心中掀起了滔天巨浪！
    他刚决定以后全心研究量子力学，结果布鲁斯教授就提供了一个方向。
    而且还是那种极具想象力的方向。
    是啊，光子也是微观粒子，但是它和电子等粒子不同，光子是波粒二象性的。
    矩阵力学可以处理光子的粒子性，却处理不了光子的波动性。
    这说明矩阵力学有需要改进的地方。
    这对于薛定谔而言，简直是天大的好消息。
    但是对于海森堡，就是天大的坏消息了。
    他连忙反驳道：
    “教授，我不同意您的看法。”
    “矩阵力学是基于电子的行为而建立的。”
    “而电子本身就是粒子，它又不是波。”
    “矩阵力学不需要能处理波动的性质。”
    “光子的波动性是需要单独考虑的因素。”
    “所以，您的假设不能成立。”
    伊蕾娜等人都点点头。
    这一次，众人没有站在布鲁斯教授这一边，反而全都是支持海森堡。
    因为电子是粒子，这简直是再正常不过的常识了。
    矩阵力学既然能完美解释电子的一切，就不需要再为了光子的波动性大改。
    薛定谔右手摩擦着下巴，静静思考。
    他在主观上支持布鲁斯教授。
    但客观上，他觉得海森堡说的确实很有道理。
    毕竟电子和光子的性质不同，不能混为一谈。
    面对海森堡的回复，李奇维微微一笑。
    他早都猜到对方会这么回答。
    此刻，他幽幽地说道：
    “若电子不仅是粒子，也是波呢？”
    轰！
    众人骇然！
    海森堡完全呆住了。
    “这”
    “不可能吧.”
    ——
    海森堡把在量子研究所内的那场分享，当成梦魇，选择遗忘。
    他打死也不能同意布鲁斯教授的观点。
    不管他有多么敬重对方。
    因为电子是波的观点，实在太骇人听闻了！
    简直如天方夜谭一般！
    不仅是他，伊蕾娜等众人都不相信。
    况且最后布鲁斯教授只是一笑了之，并未深入探讨。
    这更让众人觉得那是布鲁斯教授在头脑风暴。
    反正以前开会，什么稀奇古怪的观点，都有人提过。
    因此，海森堡也就不在意了。
    他继续在各个大学和研究所，举办讲座，阐述他的矩阵力学。
    与此同时，法国，巴黎大学。
    郎之万在国外开完会议后，立刻回到了他的实验室，继续自己的研究。
    自从居里夫人事件之后，他就把全部的精力放在了科学领域。
    人相比之前也成熟很多。
    作为和布鲁斯教授同时代的人，郎之万对自己的个人发展不是非常满意。
    他和薛定谔有点像，研究领域非常广泛。
    x射线、气体理论、磁性理论、相对论、量子论等等，皆有一定的学术成果。
    但是离物理大佬还差了一点距离。
    就是因为他没有扛鼎性的重要成果。
    不过，他的基础确实扎实，算是物理大佬之下第一批次人物了。
    看到导师归来，众学生非常兴奋。
    他们问出了目前最关心的问题：
    “教授，您知道量子力学和矩阵力学吗？”
    郎之万笑了笑，说道：
    “当然知道。”
    “虽然那段时间，我正好在美国开会。”
    “但是这篇论文在物理学界的影响力太大了。”
    “我已经把论文反复看了好几遍了。”
    忽然，郎之万话音一转，感慨道：
    “哎，你们当中要是有谁能发表这样一篇论文。”
    “我就是现在立刻退休也愿意。”
    “我们法国在现代物理学领域，落后实在太多了。”
    众人你看看我，我看看你，都尴尬地不敢接话。
    他们当然也想啊。
    但是大家对自己都有自知之明。
    海森堡那是何等绝世天才！
    别说他们这些人，就是导师自己也比不上啊。
    郎之万也觉得自己有点强人所难了。
    于是，他岔开话题，问道：
    “德布罗意呢？”
    “他最近还是没有来学校吗？”
    有人回道：
    “德布罗意先生已经半年没来了。”
    郎之万叹息了一声，没有说什么。
    德布罗意的身份太敏感了。
    哪怕他是对方的导师，也不可能真的像对待普通学生那样严格。
    所以，他对于德布罗意一直是放养的状态。
    关于研究课题什么的，尽量顺着对方的心意。
    只是这么长都不来学校，也不来实验室。
    郎之万觉得德布罗意可能是读不下去这个博士了。
    “也难怪，毕竟他是历史转物理。”
    “基础太差，导致现在研究最前沿的领域后，就有点力有未逮了。”
    郎之万甚至做好了最坏打算。
    实在不行，为了照顾德布罗意哥哥的面子，他也得想办法让对方顺利毕业，拿到博士学位。
    毕竟，不是每个博士都需要像布鲁斯、玻尔等人那样逆天。
    此刻，郎之万口中的德布罗意，已经在自家的豪宅中闭关半年了。
    每天都有两个女仆服侍日常起居，德布罗意把所有的时间都投入到研究之中。
    这期间，哪怕当他得知海森堡发表矩阵力学后，他也没有过于惊讶。
    因为，他知道自己的成果丝毫不差！
    现在，他只差临门一脚了。
    书房内，德布罗意正在奋笔疾书，他的眼神极为专注。
    他的脑海中又回想起半年前布鲁斯的惊世之言：
    “既然波动性的光子具有粒子性，那么粒子性的电子可能具有波动性吗？”
    哥哥莫里斯认为电子是波，简直像天方夜谭。
    他是标准的科班生，从小学的是牛顿力学、物质、运动等等概念。
    物质和波是泾渭分明的两种现象。
    虽然出了光子这种难以捉摸的存在。
    但毕竟光子是光速的，有一些特殊性质也好理解。
    然而电子不一样啊！
    它是实实在在的物质，和苹果、地球一样。
    这样的存在怎么可能是波呢？
    这直接颠覆了莫里斯几十年的科学三观。
    无论如何也不能接受。
    但是德布罗意却没有这么多思想包袱。
    他是从文转理的，这反而让他能摆脱固相思维的束缚。
    “电子为什么不能是波呢？”
    他对于布鲁斯教授的观点着了迷。
    但是，观点只是观点，要想形成论文，还需要严格的理论逻辑推导。
    而这大半年的时间，德布罗意就是在为此奋斗。
    他仔细回顾了布鲁斯教授理论证明光的波粒二象性的过程。
    从中得到了灵感。
    根据质能方程：e=mc。
    根据量子论中的李-普朗克公式：e=hv。
    基于这两个公式，德布罗意做了一个大胆的假设：
    粒子与波具有相同的特性！
    他认为在量子的世界内，二者可以被看成是同一种表述。
    所以，对于电子而言，就可以得到：
    mc=hv。
    但是这里就存在一个问题了。
    电子它毕竟是物质粒子，它不能像光子那样以光速运动。
    所以，德布罗意需要想办法去掉光速c这个物理量。
    把它变成普通的波动关系。
    为此，他用群速度和相速度之乘来代替光速。
    光是一种电磁波，而群速度和相速度就是波动学中的概念。
    简单理解一下。
    假设一个波动的曲线是正弦曲线。
    那么相速度就是指波峰或者波谷的传播速度，用u表示。
    而群速度是指从0到2π这一组包的传播速度，用v（群）表示。
    经过推导后，对于光这样的电磁波而言，其波速的平方c=uv（群）。
    因此，公式就变成：muv（群）=hv。（1）
    又根据相速度除以波长等于频率，即v=u/λ，（2）
    结合（1）（2）可得：
    λ=hu/muv（群）=h/mv（群）。（3）
    到这里后，还差最后的临门一脚。
    那就是如何把群速度和电子的运动联系在一起。
    群速度是波的性质，电子的运动是粒子的性质。
    这两者怎么结合呢？
    德布罗意思考半年之后，终于找到了答案。
    他再次给出一个大胆的假设：
    他认为电子的波动性和粒子性是同时存在的，电子就像是冲浪的人，它的运动是随着波动进行的。
    （导波理论，过于复杂了，不便展示）
    根据这个假设，就能把电子的动量和波动联系在一起。
    最终得出：动量p=mv（群）。（4）
    结合（3）（4），德布罗意得出了一个匪夷所思的公式：
    λ=h/p。
    电子的波长λ，等于李-普朗克常数除以电子的动量。
    这表明电子确实具有波动性。
    波粒二象性在电子上得到了完美体现！
    德布罗意甚至更进一步大胆推测，他在论文中写下：
    “波粒二象性不止是光子才有。”
    “一切微观实物粒子，包括电子、质子等，都有波粒二象性。”
    “更进一步，宏观物质同样具有波粒二象性。”
    “万物皆在波动！”
    轰！
    德布罗意甚至被他自己写的内容震撼了！
    他不仅在布鲁斯教授的基础上，详细而严密地推导出电子具有波粒二象性。
    甚至根据他的公式，可以推广到任何物质都表现出波的性质。
    德布罗意把这种波命名为【物质波】。
    意为是物质本身具有的波动性质！
    此刻，德布罗意呼吸急促，浑身颤抖。
    那是激动到极致的表现。
    他这篇论文把布鲁斯教授的光的波粒二象性带到了巅峰的境界！
    “呼！”
    不知过了多久，德布罗意终于平静下来。
    他站起身，走到窗前，看着窗外的天空大地，内心澄澈。
    这一刻，他对布鲁斯教授感激到了极点。
    “没有布鲁斯教授，就没有物质波，也没有我德布罗意的今天。”
    他是下一任的公爵继承人，他家的豪宅传承了几百年，家族财富数不胜数。
    身边美女如云，往来皆达官显贵。
    然而这一切，在德布罗意看来，都如过眼云烟。
    何以解忧，唯有物理！
    “我乘波而来，亦乘波而去。”
    轰！
    声音飘渺，直冲云霄！
    (本章完)