量子力學很難嗎?
在某種意義上講:很難。
量子力學奠基人玻爾曾經有言:在這個世界上,能夠真正弄懂量子力學的人,不超過五個。
但在另一種層面上講:量子力學本身也沒有大家想的那么高不可攀。
就像盧格安所說的:物質波理論的本質無非就是對愛因斯坦電磁波的一般推廣,而波動力學的本質,也就是描述物質波的語言。
在不去考慮其背后那深刻的哲學原理時:量子力學也僅僅是人們認識世界的工具罷了。
“事實上,我們不妨試試用愛因斯坦當年推導布朗運動的方法:也就是假設連續(xù)的馬爾科夫過程然后做變分優(yōu)化去推導熵值最大的方程,得出來的就是熱傳導方程?!?br/>
不是所有人都熟悉愛因斯坦的理論,但牛頓力學和微積分確實所有人都熟悉的。所以盧格安耐心地在黑板上逐個公式講解著。
“另一方面,用上述同樣的邏輯,做費曼路徑積分,得出來的就是波動方程。而這,就是波動方程和熱傳導方程的主要區(qū)別!”
全場寂靜無聲。
盧格安的講解很簡潔,很清楚,明顯已經完全吃透了自己的理論,才能有如此的侃侃而談。
但即使如此,臺下的聽眾還是被這龐大的信息量沖得頭暈腦脹,哪怕是像愛因斯坦這樣的頂尖學者也不例外。
前文有提,波動力學的本質就是一種描述物質波的語言。
那么到這里,問題就來了:既然盧格安聲稱波動方程可以解釋一切粒子的波動性問題,那這個方程是否可以解釋氫原子的線狀光譜問題?
在這個時代里,有著四個經典物理無法解釋的問題:即黑體輻射問題、光電效應、原子的線狀光譜和原子的穩(wěn)定性問題。
這其中:原子的線狀光譜問題,也就是光譜學,就是眾所周知的大泥潭!
光譜學的研究歷史時間不長,但是卻異?;靵y!在1885年巴爾麥系光譜被發(fā)現(xiàn)以前,人們甚至連氫原子光譜的普適規(guī)律都不知道!
直到1913年玻爾提出了他那超凡的偉大設想——波爾理論,實現(xiàn)了物理直觀與解析結果相一致,首次驗證了巴爾麥系光譜。
換句話說,就是因為玻爾的理論和以知的經驗公式相符,所以人們才認為玻爾是正確的。
而若想證明波動力學的真?zhèn)危欠椒ň秃芎唵瘟耍河貌▌臃匠倘ソ鈿湓?,如果得到了和玻爾理論中關于能量e的表達式相符,那么波動力學就是‘真‘的;反之則假。
玻爾理論就是那桿驗證真?zhèn)蔚臉藯U!
正因如此,所以當有學者提出要盧格安驗證波動力學是否等替波爾理論時,盧格安才會露出那種自信的微笑。
他就知道有人會問這個問題!
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