第519章 论文发表！学界震动！物质波验证方（1/2）

第519章 论文发表！学界震动！物质波验证方案！猫在哪里？

郎之万在收到布鲁斯教授的肯定之后，立刻就安排了德布罗意的博士答辩。

与此同时，德布罗意还将他的物质波理论写成小论文，准备发表。

所谓小论文就是指发表在正规学术期刊上的论文，而大论文是指硕博士答辩用的毕业论文。

1923年3月20日。

巴黎大学，博士答辩现场。

佩兰、法布里等人组成了评审委员会。

郎之万作为德布罗意的导师，负责主持本次答辩。

会议开始，德布罗意首先详细阐述了他提出物质波的思考过程。

“去年布鲁斯教授访问法国期间，我曾有幸与他详谈半个多小时。”

“在这段谈话中，布鲁斯教授首次提出了电子可以是波的想法。”

“他没有从理论方面分析，靠的是纯粹的物理直觉。”

“布鲁斯教授因为个人原因，抽不出时间深入研究这个方向。”

“当时的我，正好在研究波粒二象性。”

“我对这个观点产生了极大的兴趣。”

“所以，在布鲁斯教授的鼓励之下，我全心研究电子是波的猜想。”

“我回顾了自量子论提出以来的一系列重要成果。”

“包括光的波粒二象性、光电效应、吴-康普顿效应、玻尔-李模型等等。”

“当我开始深入思考光的波粒二象性时，有两个问题困扰着我。”

“第一，我认为布鲁斯教授此前提出的光子理论是不完善的。”

“因为他用e=hv来确定光微粒的能量，这个公式中包含着频率v。”

“但是纯粹的粒子理论中，是不包含任何定义频率的因素。”

“所以，对于光子而言，必须还要引入粒子的概念。”

“第二，量子论中的电子，它的运动涉及到整数的概念。”

“而波动学中涉及到整数概念的，只有干涉现象和振动现象。”

“所以，这使我想到，描述电子运动时，需要赋予它周期的概念。”

“基于以上两个问题，我把布鲁斯教授提出的猜想，转换成理论模型进行研究。”

“.”

德布罗意侃侃而谈、信手拈来的演讲，吸引了所有评审教授和参会人员。

众人深刻地感受到，一个猜想和观点，要想落地成实际理论，到底有多么艰难。

更何况还是物质波这种最最顶级的理论。

德布罗意在博士期间，系统地研究了理论物理的一切新成果。

所以，听到布鲁斯教授的惊天猜想后，他才能迅速地抓住核心，在理论高度的层面进行研究。

众人扪心自问，如果换成他们，恐怕就要白白浪费布鲁斯教授的灵感了。

德布罗意阐述完毕后，进入提问环节。

评审教授们互相看了看对方，都露出苦笑。

这估计是他们第一次遇见如此尴尬的情况。

教授不敢对博士生的论文提出质疑。

毕竟，这可是被布鲁斯教授亲口称赞的逆天博士论文！

这时，佩兰作为老大，他站了出来。

他笑着说道：

“德布罗意，也不怕你笑话，你的论文我不敢说完全能看懂。”

“因为里面涉及到太多的物理学知识：光学、统计学、动力学、相对论、量子论”

“现在物理学界能同时懂这些领域的人，恐怕不会太多。”

众人闻言，全都震撼不已。

这不是教授审评博士，而是博士筛选教授啊。

尤其是来旁听的硕博士们，更是心潮澎湃，恨不得站在台上的是自己。

睥睨天下！

接着，佩兰又说道：

“不过，我还是想提出一个问题。”

“你的物质波理论要如何证明呢？”

“即便布鲁斯教授都承认物质波的存在，但我认为必须通过实验进行验证。”

“当初麦克斯韦预测电磁波的存在，最后被赫兹通过实验发现。”

“布鲁斯教授的广相五大预言，也被证明了两个半。”

“所以，我希望你的物质波也能被实验证实。”

哗！

郎之万、法布里等人皆是一凛。

他们认为佩兰教授的问题很有必要。

德布罗意闻言，轻轻一笑，仿佛一切尽在掌握。

“佩兰教授，您的问题很好。”

“电子的波动性如何检验，我早已考虑过方案。”

“我的方法和当初劳厄教授验证x射线的想法类似。”

“电子既然是波，那么它在通过晶体中的晶格时，就可能会出现干涉和衍射现象。”

“电子的质量是0.91x10^-27g，经过200v的电势差加速后，它将获得e=ue=3.2x10^-17j的动能。”

“根据动能方程e=mv/2，可算出此时电子的速度是8.4x10^6m/s。”

“最后根据λ=h/p，计算可得电子的波长是8.7x10^-11m。”

“这个波长已经和x射线的波长基本相当了。”

“虽然它很小，但是电子的体积同样很小，足以发生衍射。”

“所以，用晶体做衍射光栅，完全有可能观察到电子的衍射现象。”

“这就是我的方案。”

哗！

佩兰闻言，心中震撼。

他没想到德布罗意早都计划好了验证方案。

而且有理有据。

最重要的是，这个方案物理学家们都很熟。

晶体衍射已经快成为物理学中的常规手段了。

这时，郎之万忽然说道：

“我认为这个方法的难度，可能要远远大于x射线的验证。”

“因为按照物质波理论，电子还有物质的属性，它和物质之间的碰撞，会影响衍射现象。”

众人闻言点点头。

郎之万说的很在理。

德布罗意笑着说道：

“教授，您分析的很对。”

“我之前已经让我哥哥做了一次实验。”

“很可惜，他失败了。”

“但是我坚信，这是因为他的能力不足，而不是我的实验方案有问题。”

“根据理论计算，电子的衍射现象是很明显的。”

真实历史上，德布罗意曾向他哥哥的朋友，天体物理学家道维耶，提出这个实验建议。

但道维耶只是简单地做了一下，没有成功。

然后，他就因为忙于其它实验，而放弃物质波的验证。

道维耶从心底就不相信物质波的存在，这也是当时很多物理学家的心态。

于是，他们就失去了一次得到诺奖的机会。

德布罗意说完，众人全都会心一笑。

这个房间内，恐怕也只有他敢如此调侃一位公爵了。

不过，莫里斯博士的水平确实不敢恭维。

关于x射线的研究成果，都已经获得四五个诺奖了。

但是这位公爵博士依然在坚强地奋斗着。

最后，毫无疑问，德布罗意顺利通过了答辩。

他将成为法国巴黎大学有史以来最传奇的博士生。

——

1923年4月15日。

《自然》期刊封面发表了德布罗意的物质波论文。

文章一出，天下皆惊！

这篇论文的内容，颠覆了所有人对于物质世界的基本认知。

万物皆在波动？

这确定不是扯淡吗？

“上帝啊！我不会是在做梦吧？”

“这也太惊世骇俗了吧！”

“物质怎么可能是波呢？”

“那我为什么没有像波一样，到处飘荡呢？”

有人冷静计算后，说道：

“根据物质波公式λ=h/p，假设一个人的体重是70kg，以1m/s的速度运动。”

“那么他的物质波长只有9x10^-39米。”

“这个数字实在太小了，导致人的波动性完全可以忽略不计。”

“所以，现实世界中的物质，只表现出物质性，而看不出波动性。”

“但是对于电子这样极小的微观粒子而言，它的波动性就很明显了。”

众人恍然。

尽管如此，一时间，还是没有多少物理学家能够接受这个观点。

因为他们从小到大接触的都是物质，实实在在的物质。

实在无法把它们和波联系到一起。

不过，德布罗意却凭借这篇论文名震天下。

单从创新性看，现代物理学中能比得上这篇论文的，恐怕也只有相对论和量子论了。

同时，随着德布罗意答辩细节的流露，众人蓦然发现：

“老天啊！”

“德布罗意的灵感竟然来自布鲁斯教授！”

“我就说我怎么在这篇论文中，仿佛看到了布鲁斯教授天马行空思想的影子。”

“原来如此。”

因为李奇维的原因，很多物理学家对物质波理论的态度有了改观。

毕竟以布鲁斯教授的眼光，他认可的理论，必然有可取之处。

但是愿意相信物质波存在的物理大佬，还是不多。

即便如此，物质波仍然成为物理学领域的最大研究热点，甚至超越了矩阵力学。

因为相比震撼性和颠覆性，物质波显然更胜一筹。

“万一要是真的呢？”

慕尼黑大学。

海森堡受邀在此举办一场矩阵力学的讲座。

他刚演讲完，就看到了德布罗意的论文。

心头震撼无比。

“上帝啊！”

“布鲁斯教授的预言又一次成真了？”

“这这怎么可能？”

“电子就是电子，是实实在在的粒子，它怎么可能是波呢？”

“物质既是波又是粒子，这要怎么想象呢？”

海森堡懵逼了。

他甚至有点害怕了。

因为他的矩阵力学中，没有给波动留下位置。

矩阵力学的底层架构，是建立在电子是微观粒子的基础上。

而现在，德布罗意的物质波理论，无疑是对矩阵力学的一次冲击。

虽然它暂时还撼动不了矩阵力学的地位，但是将来的事谁说的准呢？

一瞬间，海森堡想了很多。

他准备好好研究一下这个物质波理论，看看能不能从中找到一些问题。

“我的矩阵力学，谁也不能撼动！”

“什么波不波的，都是虚无缥缈的东西。”

海森堡又露出了他偏执且极端的一面。

索末菲感慨道：

“物理学难道又要来一次黄金大世了吗？”

“这一次，是量子力学的大世。”

美国，芝加哥大学。