文档介绍：科学人文
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量子群英
阿波/ 文
年初夏已经名满天下的丹麦物理学家尼
尔斯玻尔应邀来到德国著名的哥廷根大学作了
七场报告当第三场报告结束时刚满岁正在
攻读博士学位的海森堡霍地站了起来说我不同
意您的看法顿时在场的人都惊呆了一个羽
翼未丰的博士竟敢当面质疑一位功成名就即将领
取诺贝尔奖的物理学大师
玻尔并不介意依旧稍歪着头嘴上还带着友
好的微笑用商量的口吻说会下交流怎样
报告结束后玻尔走到海森堡面前我们去郊外散
步边走边聊好吗海森堡高兴地点头同意了玻尔和海森堡
初夏时分位于哥廷根郊外的海茵山开满了鲜
花最迷人的是那些葱葱郁郁的灌木不知名的野是量子化的即电子远离或者靠近原子核靠近时的
花和美丽的玫瑰园他们在散发着芬芳的林间小路真实情况应该是呈梯度变化的而不是连续变化的
上来回走动讨论了大量近代原子物理理论和哲学但他并没有完全摆脱经典物理学概念的束缚把电
问题这次讨论促成了海森堡两年后长期师从玻尔子与宏观世界中的物体等同看待以为它们在运动
工作与另一位著名的量子力学理论家泡利一起成中有完全确定的轨道而这与实际情况并不相符
为玻尔的哼哈二将玻尔称赞海森堡具有深刻当时最让人们困惑的一个问题是尽管玻尔的理论
的直觉感悟力和数学上的精湛技巧二者的巧妙结可以预言氢原子的光谱频率并且与观察结果相一
合常常让他冒出耀眼的思想火花致但是这些频率与玻尔所假设的电子环绕原子核
运动的轨道频率以及它们的倍频都不相同
年夏由于玻尔的赏识海森堡第一次来
电子没有运动轨道
到哥本哈根在这里工作了半年在这段时间里他
上期说到玻尔对原子中电子运动轨迹的认识一直被当时玻尔的原子模型困惑着有很多问题不
仍然是不准确的尽管玻尔认识到电子的运动轨道能解决出路何在经过反复思考海森堡逐渐明
星际交流希望贵刊以后能够增加一些适合初中生阅读的文章
北京市丰台区右外大街吴桐
万方数据
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确了这样一个思想在处理原子问题时不应去问丹和海森堡合作完成了著名的三人论文论量子力
电子在原子中的轨道是什么而应该用振动频率和学第一次提出了一种系统的量子理论在这个
强度这两个可观察的整体来代替轨道事实上电理论中经典的牛顿力学方程被矩阵形式的量子方
子运动的确定轨道是不存在的程所代替后来人们将这个理论称为矩阵力学
如果轨道运动的观念是不正确的那么原子中
的电子到底是怎样运动的呢我们又应当如何描述测不准原理诞生
它呢在随后的几年里海森堡开始着手制造量
子力学一种没有轨道运动的新的力学在矩阵力学方程的计算中电子是没有轨道概
年5 月由于患了严重的枯草热病一种念的这让人感到无法理解特别是当时的科学实
对花粉过敏的病症海森堡不得不到德国汉堡附近验已经看到云室中的电子径迹了连科学泰斗爱因
的赫尔兰岛休假斯坦都向海森堡发问你假定原子中有电子这当
傍晚时分海风习习辽阔的海洋上洒满落日然是对的但你又不谈原子中的电子轨道这是为
的余辉海鸟在岸边欢快地飞舞海森堡站在高高什么要知道电子轨道明明在云雾室和仪器里看
的山岗上时而眺望远方的落日时而低头沉思得见但你却要忽视它请问你能解释这其中的
海森堡的思绪仍然萦绕在那些令人困惑的量子奥妙