第541章 位置!动量!不确定性原理!惊世而
第541章 位置!动量!不确定性原理!惊世而出!震撼登场!
卡文迪许学术沙龙。
狄拉克提出的光的波粒二象性问题,引起了众人的热烈讨论。
大家各抒己见,时不时能听到泡利喷人的声音,气氛非常融洽。
李奇维听到了海森堡等人的辩论,但他并没有放在心上。
这个问题使用现在的理论就能解释。
简单而言,单个光子虽然有概率波的性质,但它的随机位置被约束在电场磁场形成的某个范围内。
就好比电子在原子内运动,不会跑到原子外。
光子的运动也不会跑出电磁场的范围。
所以,宏观的光是电磁波,微观的光子有概率波性质,二者并不矛盾。
只不过需要复杂的数学进行推导和验证。
显然,李奇维没有兴趣关注这么简单的话题。
他现在正在思考一件更重要的事情。
那就是如何从威尔逊展示的电子路径图中,联想到震惊学界的不确定性原理。
如今的李奇维,早已不是当初的菜鸟,只能靠着脑中的记忆当理抄公。
随着他亲身经历这段物理学史的浩荡洪流,与当世众多天骄坐而论道,他的实力也发生了翻天覆地的变化。
他当之无愧地踏入了物理大宗师之境!
他能够从思想的源头上,重新审视量子力学的整个建立过程。
换句话说,他现在敢自信地拍着胸脯说:我上我也行!
李奇维闭上眼,脑海中各种符号闪烁,数字起舞。
在残留酒精的刺激下,他进入了一种奇妙的境界。
他的心灵如舟,流淌在晶莹剔透的量子之河中,划出阵阵涟漪。
“原来如此.”
此刻,海森堡一直盯着布鲁斯教授,他的眼睛越来越明亮,表情越来越兴奋。
仿佛心中有火焰般的东西在自发地燃烧。
他的异样很快引起了众人的注意。
“咦?”
“海森堡怎么了,他在看什么?”
众人的视线随着海森堡的目光,全都集中在了布鲁斯教授的身上。
随即,猛然一惊!
大家都认为布鲁斯教授肯定是在思考狄拉克提出的问题。
“哇!布鲁斯教授闭眼了,那肯定有答案了!”
“这个问题果然大有玄机,竟然能让他老人家使用最强状态。”
“错!布鲁斯教授的最强状态是背后出现一道霸不.伟岸的身影。”
“.”
年轻的小伙子们都开始兴奋起来。
然而,狄拉克本人却没有任何表情,依然如雪山上的一朵青莲,冰冷清澈。
他认为自己的问题,还不足以让布鲁斯教授亲自出马。
通过刚刚的讨论,他已经有了大概的思路。
只不过因为概率波理论才提出没多久,他用起来还不熟悉。
“那布鲁斯教授在思考什么呢?”
就在这时,李奇维突然睁开了双眼。
唰!
高傲的眸子中,仿佛有璀璨的雷霆闪过。
他再次盯着前方。
这时,威尔逊最先反应过来。
他是在场所有人中,唯一能深切感受到布鲁斯内心的人。
“布鲁斯一定发现了什么了不得的东西!”
他顺着视线看去。
“咦?”
“那不是我刚刚没关掉的云室照片吗?”
“难道有什么问题?”
“不可能啊!”
“我重复实验了三遍,绝对不可能出错。”
但是,威尔逊很快就有点不自信了。
他内心祈求道:哥,求你了,别搞我。
众人也百思不得其解。
“云室有什么好看的?”
“和狄拉克提出的问题应该没有关系吧。”
海森堡、泡利、狄拉克等人,却表情严肃。
作为绝世天才,他们嗅到了一丝常人无法感知的气息!
可怕!震撼!深邃!
忽然,在所有人不可思议的目光中,李奇维站了起来。
他一言不发,从容地走到会议室前方的黑板前。
漆黑如墨的黑板,仿佛无垠的幽暗星空,摄人心魄。
李奇维背对众人,犹如仰望星空的孤独寻道者。
接着,他拿起了粉笔,在星空中探索。
嗒!
粉笔划下的声音,响彻在灵魂深处。
这一刻,所有人都震撼了!
再迟钝的人也反应过来,布鲁斯教授绝对不是在回答狄拉克的问题。
“教授他到底发现了什么?”
静!
会议室内鸦雀无声,落针可闻。
所有人都瞪大了双眼,屏住呼吸,静静等待。
李奇维已然进入忘我顿悟之中。
他的思绪和身体完美协调。
脑中所想化作笔下的公式,缓缓流淌。
接着,又通过他的嘴巴,无意识地发声,仿佛喃喃自语:
“云室中除了可以留下粒子的轨迹,它也可以测出粒子的动量。”
“刚刚威尔逊展示的电子轨迹照片中,只有电子的运动轨迹。”
“他并没有给出各个位置时,电子对应的动量。”
“我不管他为什么没有这样做,而是先问自己一个问题。”
“矩阵力学的框架中,能不能描述微观粒子的精确运动状态?”
“换句话说,通过理论,我们是否能直接预测粒子在云室中的轨迹。”
“首先.”
哗!
众人惊呼!
接着就是疑惑。
布鲁斯教授竟然在研究矩阵力学!
这是什么情况?
“量子力学论道大会,不是已经定性了吗?”
“矩阵力学和波动力学都是量子力学的正统。”
“而且矩阵力学虽然数学复杂,但是它的问题是最少的,不像波动力学诞生了概率波这个逆天的理论。”
“那现在布鲁斯教授为何又重新推导矩阵力学?”
有人猜测道:
“难道布鲁斯教授又发现了新的问题?”
“他刚刚说了云室轨迹问题,好像是想利用矩阵力学,从理论上算出电子的运动轨迹。”
“但电子的运动不是概率波控制的吗,怎么计算呢?”
大部分人无法理解布鲁斯教授到底有何目的。
他们也不敢出言打扰,只能忍下心中的好奇,继续看下去。
然而,海森堡却极为兴奋。
他的眼中爆发出精光,刺穿了空间。
量子力学论道大会过后,他的矩阵力学被束之高阁。
现在流行的是波动力学。
海森堡心中肯定不爽啊。
但是他又无能为力。
而现在,布鲁斯教授的举动,无疑是增加了一些变数。
海森堡内心有着强烈的预感。
黑板上的内容,将会对矩阵力学产生极其重要的影响。
尽管目前什么也看不出来。
不过,他有耐心,等待。
此刻,众人心思各异,静静地看着前方那道身影。
对方好像在绘制一幅震撼的量子时空之图。
李奇维的推导还在继续。
嗒嗒嗒!
“矩阵力学的核心公式是:px-xp=(ih/2π)i。”
“它把量子问题转换成了简谐振子的运动。”
“其中p表示振子的动量,x表示振子偏离的位移。”
“如果我想知道在某一个时刻,p和x分别是多少,那么”
“通过理论,要先计算它们各自的变化量,即p和x。”
“p表示动量的标准差。”
“x表示位置的标准差。”
“不对!不对!”
“矩阵的运算不满足交换律,这里有问题,需要去掉乘号。”
“这个公式要改一下。”
“.”
嘶!
众人不明觉厉!
此刻,三十多人中,恐怕一大半已经感觉自己在看天书了。
黑板上那些眼缭乱的矩阵运算,让人吐血不止。
哪怕是卢瑟福这样的大佬,也显得一脸懵逼。
他是实验物理学家,掌握的最高深的数学知识,就是微积分。
眼前的公式,已经大大超过了他的知识储备。
但是,卢瑟福在这么多人面前,尤其还有自己学生在场,气势绝对不能输。
他看了一眼威尔逊,有样学样,右手轻轻摩擦下巴,嘴里故意发出声音。
“哦~”
“原来如此~”
“很巧妙的想法~”
考克饶夫、卡皮查等人满脸崇拜。
“卢瑟福教授太强了!”
“明明是实验物理学家,却能看懂如此高深的数学。”
“我还有很多需要学习的地方。”
“我只能看懂一半,大致明白了布鲁斯教授的意思。”
“他应该是想要求出电子在运动时的位移和动量。”
然而,他们看懂之后,反而更看不懂了。
几人完全想不明白,在他们眼里犹如神明一般的布鲁斯教授,为什么要算如此“古怪”的问题。
是的,考克饶夫绞尽脑汁,最后还是决定用古怪来形容。
这个词当然不是形容布鲁斯教授,而是对方所研究的问题。
“这有什么可计算的呢?”
这就是单纯的力学推导而已。
在经典物理学中,根据牛顿力学,我们可以精确地算出物体的动量和位移。
比如,一个质量为1kg的木块,以1m/s的速度,在零点位置,向前运动。
那么1s之后,木块会出现在1m处,它的动量是1kgx1m/s=1kg·m/s。
这是一个非常简单的问题。
世界万物都是按照这样的方式进行运动的。
当然,相对论效应不考虑在内,低速运动情况下,没有那个必要。
而现在,布鲁斯教授就是想计算电子的位移和动量。
不是说不可以算,当然可以算,只不过没有那个必要。
在考克饶夫等人看来,矩阵力学完美覆盖了旧量子论的所有内容,解释了原子结构、元素周期表等很多重要问题。
它当然也能计算出电子的运动信息。
但这只是矩阵力学附带的副产物,没有什么重要作用。
“算出来又怎么样呢?”
此刻,场上恐怕只有海森堡、狄拉克、泡利等寥寥数人能够完全跟上李奇维的节奏。
几乎可以全部看懂。
但正因为看懂了,他们的内心才掀起了滔天巨浪!
“布鲁斯教授到底要干什么?”
这几位绝世天才的想法,和考克饶夫等人完全不同。
他们通过那些矩阵计算,发现了一个很可怕的事情。
“矩阵不满足交换律的性质,可能会影响到电子的动量和位移!”
虽然几人不明白这是什么意思。
但是他们坚信,伟大的布鲁斯教授,绝对不会因为无聊,单纯想秀一下矩阵运算实力。
电子的动量和位移,绝对不会那么简单!
另有乾坤!
海森堡的眼中,光芒越来越甚。
在场没有谁比他更了解矩阵,哪怕是狄拉克也不行。
那些在别人眼里如鬼魅的矩阵,在他眼里就如孩子一般亲切。
“这个地方为何要转置?”
“哦,明白了。”
“这个满秩分解太巧妙了!”
“得出一个正交矩阵。”
“.”
海森堡化身为现场解说,从他的嘴里不停冒出各种专业术语。
卢瑟福、威尔逊等人默默点头。
“俺们也是这样想的。”
海森堡已经彻底进入心流状态。
他紧紧地跟随布鲁斯教授的思维。
他甚至能预测到接下来的几个计算步骤。
但正因为懂的最多,他内心的震撼也最大!
“这样算下去的话,那岂不是?”
“嘶!”
“不可能吧!”
没有人理解海森堡到底在惊讶什么。
喊666就完事了。
众人的眼睛一眨不眨,全都呆呆地看着推导。
十分钟.
三十分钟
一个小时.
足足一个半小时过后。
在众人的震惊下,布鲁斯教授终于首次停顿下来。
他两手交叉于胸前,仿佛在思索着什么。
“嗯~”
而此刻,巨大的活动黑板上,密密麻麻写满了公式,看起来无比骇人!
众人全都吓傻了。
很明显,现在已经到了最后时刻。
接下来,布鲁斯教授应该就会算出最终结果了。
这时,李奇维突然惊喜地“哦”了一声。
“我明白了!”
“这里需要做个变换。”
“那么.”
“根据以上公式,就可以得出。”
“x·p≥h/4π。”
“以上。”
李奇维轻轻舒了一口气。
大功告成。
他自言自语道:
“原来是这样。”
“有点意思。”
然后,他转过头,对着众人灿然一笑。
“呐,你们看看。”
“我写完了。”
所有人都被震惊的目瞪口呆。
经过了接近2个小时的推导,布鲁斯教授竟然得到了一个如此简单的公式。
这有点太不可思议,令人费解了。
大部分人非常疑惑。
“这个公式是什么意思?”
“动量的变化量怎么会和位移的变化量相乘?”
“看不懂。”
威尔逊憋了半天,终于能开口,不用继续装逼了。
他刚想说话,问问布鲁斯,公式是什么意思。
突然!
三道截然不同的声音同时响起。
“不可能!”
“不可能?”
“不可能”
轰!
全程骇然!
(本章完)