第517章 矩阵力学的缺陷!波粒二象性之巅峰(2/2)
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)