Wednesday, December 14, 2011

宇宙的精灵 #6.4



春秋时期有个宋国人养了一群宠物猴,碰上家庭财政危机,食品需定量供应,就跟猴们儿商量:“今后咱们早上吃三颗橡粟,晚上吃四颗橡粟,好吗?”众猴皆怒,跳起脚来抗议。主人略沉思,改口道:“那这样吧,早上四颗,晚上三颗,如何?”众猴“皆伏而喜”——趴在地上表现出心满意足的样子。

哈!哈!哈!哈!不大笑不足以表现人类对猴类的智力优越感。但是且慢,“朝三暮四”和“朝四暮三”真的一样吗?看看我们的海森堡电梯,原先是先乘p梯,然后再换乘q梯;现在倒过来,先乘q梯,再换乘p梯,结果该不会不同吧?还用问,肯定一样,“朝三暮四”,“朝四暮三”嘛,哈!哈!哈!哈!

还是先算一算再笑吧——


q



p



q×p

楼层
1
2

楼层
1
2

楼层
1
2
1
1
3
×
1
2
4
1
2
5
7

2
6
8

2

运算规则我们已经懂了,直接算出结果——

1行1列:1×2+3×6=20

1行2列:3×8+1×4=28

2行1列:5×2+7×6=52

2行2列:7×8+5×4=76


楼层
1
2
q×p=
1
20
28

2
52
76

咦?真的是完全不一样了耶!

笑不出来了吧?不过也不要妄自菲薄,此时的海森堡也不明白是咋回事儿。p×qq×p?A×B=B×A,3×4=4×3,A+B=B+A,3+4=4+3,这可是千百年来数学运算的“交换律”呀!就算是小学生也不该犯如此低级的错误呀!这样的结果,无论如何都不能让我们跟猴子一样“伏而喜”。如果我们的海森堡这时候年龄大点,成熟一点,老成持重一点,单单这么一个悖谬的结果就足以让自己羞愧难当、痛心疾首。偏偏他还是一个嘴上无毛办事不牢的小伙子,太相信自己的直觉,太热爱自己的创意,况且运算是逻辑自洽的,结果也与观察值相符,海森堡就打算一意孤行啦!

在赫尔戈兰岛大约呆了十天,就把波尔存活了十二年的原子模型给颠覆了,这个“猪头小队长”(小说《烈火金刚》中的一个日本军官)还真当得值。海森堡现在又恢复了漂亮的脸蛋,激扬的心情。在回哥廷根的途中特意在汉堡下车,把自己的新突破向泡利通报。可不是分享喜悦,而是接受批判。这已经是“金三角”不成文的惯例,新的重大思想的产生,如果没通过泡利的“质检”,其合法性和可靠性就令人怀疑。还好,泡利很支持海森堡的新思路,这就让后者增强了信心。海森堡于6月19号回到哥廷根,就着手把赫尔戈兰岛的思想整理成文,完成了量子力学史上具有划时代意义的雄文——《关于运动学和力学关系的量子论转译》。

完成论文,海森堡又该出差了,因为英国剑桥的卡迪文许实验室(现在是卢瑟福当主任)请他去开一个讲座。1925年7月1日,在请假的同时,他把论文交给老师玻恩,让后者斟酌是否拿到杂志发表。

预告一下,海森堡的英国之行将会牵出一个英国男孩——狄拉克;而玻恩手里的这篇论文将牵出一个德国男孩——约尔当;这二位都惜话如金但数学了得,将赋予量子大厦优美的旋律,为我们的量子史话奏响华美乐章。

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