Saturday, December 17, 2011

宇宙的精灵 #8.2



这就太小瞧波动军团的实力了。这个军团之所以能在短时间内迅速崛起,是有人心向背这个深厚的背景的——得民心者得天下嘛。薛定谔的波动方程使用了当时物理学家熟悉的偏微分方程这种数学工具,使用起来也比矩阵运算方便多了。矩阵运算就算是泡利和狄拉克这样的天才也是九牛二虎之力,一般人更是望而生畏。泡利后来也用薛定谔方程推导过氢光谱,确实比矩阵运算顺畅容易多了。更重要的,波动大厦装饰着连续平滑的优美曲线,久违的经典形式第一次照亮了暗晦的量子大地。被量子自由化寒风摧残了这么些年后,严格必然性的东风再一次吹暖了这片新大陆,科学家们心里最幽深处的经典情结枯木逢春,探索的前路突然云开雾散,物理学又有了再造牛顿式辉煌的新希望。

普朗克已经年近70,尽管已接受了自己提出的量子概念,但年轻的物理学家在这面旗帜下也走得太远了吧,世界被他们搅得越来越虚幻越来越无序。回归经典路在何方?看了薛定谔的论文像过年的小孩一样高兴,说像“一个被谜语困惑了很久的小孩儿听到了他渴望的答案。”一颗已经冷却的心再一次被激活,决心要发挥余热,帮助薛定谔把波动的旗帜插遍量子新大陆。他告诉薛定谔:“你可以想像,我是以怎样的兴趣和激情投入到这项划时代的工作中去的。”

爱因斯坦几乎是相同的情结,但他不是怀旧,而是要建立一个比牛顿更牛顿的新世界,正在攻克“统一场论”这个宏伟目标呢,而种种迹象表明,矩阵力学方法上是与自己背道而驰的,其结果与自己的伟大理想也必然是南辕北辙。而薛定谔的波动军团,正是自己在微观领域的理想的同盟军。他是从普朗克那看到薛定谔文章的(真是“奔走相告”呐),看完后马上给薛去信说:“你的工作思想来源于真正的天赋”。10天后又按捺不住激动之情再次去信说:“正像我相信海森堡—玻恩的方案是误入歧途一样,我确信你的量子条件公式已经取得了决定性的胜利。”

荷兰物理学家埃伦费斯特(Paul Ehrenfest)这样表达他的喜悦之情:“我只是着迷于这理论和它所带来的新的观点。最近两周,为了进一步检验这一伟大理论,我们小组每天在黑板前一站就是几个小时。”

连矩阵力学的创始人之一的玻恩也盛赞薛定谔:“在理论物理学中,还有什么比他在波动力学方面的最初六篇论文更出色呢?”海森堡的老师索末菲也说:“尽管矩阵力学的真理性不容置疑,但它的处理手段极其复杂和惊人的抽象。现在好了,薛定谔救了我们。”哇塞!薛定谔成了物理学的大救星啦!

到目前为止,在我们的量子物理史上,每一个新理论新观点的提出,批判和冷遇已经习以为常,像薛定谔这样一开始就得到热烈追棒倒是挺反常的。19267月,薛定谔应德国物理学会邀请赴德国巡回演讲,盛况空前,德国物理学界像德国人当年迎接俾斯麦凯旋一样迎接薛定谔的到来。第一站柏林,德国有名望的物理学家倾巢而出,普朗克、爱因斯坦,劳厄,能斯特,握手言欢,加额相庆。一时间,薛定谔成了中老年物理家的“偶像”,如冯巩是“中老年妇女的偶像”一样。第二站耶拿,五年前他还是这里的小助教,现在算是衣锦荣归啦。第三站慕尼黑,“金三角”的一“角”。

他在慕尼黑大学和德国物理学会巴伐利亚(慕尼黑是这个州的首府)分会都做了波动力学的演讲。倒霉的海森堡正好探亲在慕尼黑,也参加了巴伐利亚分会的报告会。热烈的会场气氛让他感到了“病树前头万木春”的悲凉,按说他的矩阵力学已经诞生一年,除了几个哥们自娱自乐,那真是寻寻觅觅冷冷清清呐!到了报告会的提问阶段,海森堡就迫不及待地跳了出来,质疑薛定谔如何用他连续性的模型解释光电效应和黑体辐射。还没待薛定谔回答,已经当了慕尼黑大学校长的维恩气愤地站了起来,那气势,如海森堡所说 :“几乎要把我从那屋子里扔出去”。他说:“年轻人,你还是好好学习物理学。薛定谔教授一定会在预期的时间内解决这些问题的。你必须明白我们已经结束了对量子跃迁的毫无意义的争论。”摆明了就是说你海森堡物理学还没“学习”好呢,就要“创造”物理学?哼,没学会走你就想飞?维恩跟自己有“仇”也就罢了,谁叫你当年把人家伟大的实验物理事业说成是“浪费时间”呢?可是连敬爱的老师索末菲也站出来批评自己的学生:“薛定谔的理论是很受欢迎的,你不应该怀疑他的讲演”。唉,跟哪儿说理去呀?海森堡真恨不能找根地缝钻下去。

“慕尼黑遭遇战”海森堡是败得一塌糊涂,根本没有人信服他的观点。这让海森堡狼狈而沮丧,一肚的窝囊不知向谁倾诉。想想维恩居然说我们的理论“毫无意义”,这就不是个人的事了,赶忙给波尔写信,“向组织汇报”。这又引来了以后薛定谔的哥本哈根“单刀赴会”。

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