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第558章 波动力学两难题!电子自旋!狭相不
    第558章 波动力学两难题!电子自旋!狭相不兼容!李奇维再出手!
    1924年7月3日。
    柏林工业大学。
    今天这里将举办柏林物理学会的一场夏季会议。
    德国和其他大部分国家都不同。
    一般每个国家的学术行业协会都只有一个,比如物理学会,化学学会等。
    但德国的科学实力太强大了。
    仅仅物理学会,目前就存在五个不同的组织,皆是地区性的物理学会。
    它们互不统属,都有各自的圈子。
    所以,德国现在并没有能对外代表国家的物理学会。
    直到1950年,才以柏林物理学会为主,五会合一,组成德国物理学会。
    但是今天,随着布鲁斯教授的到来,五大学会没有隔阂,全部都有人来参加会议。
    人数足足超过了200人。
    这是一个极其可怕的数字,体现了德国深厚的科学实力。
    要知道,不是随便一个物理专业的人都会被吸纳进协会的。
    至少要在细分领域做出了一些成果吧。
    否则,那学会岂不是就没有含金量了。
    普朗克也被这么多人吓一跳。
    他虽然是柏林物理学会的主席,但也通知了其他学会布鲁斯参加会议的消息,但是没想到会来这么多人。
    很多人在收到消息后,都是连夜坐火车赶过来的。
    布鲁斯教授之名,恐怖如斯!
    就在众人翘首以盼,离会议开始还有一段时间时。
    李奇维带着李承道李承德二人,散步在柏林工业大学的某个林荫小道上。
    就在昨天,李奇维接见了在德国留学的华夏留学生们。
    他热情亲切地与众学生交谈,了解他们的需求和感受,并鼓励他们好好学习。
    学生当中,绝大部分人学习的都是理工科,回去后就能建设祖国的科学和工业事业。
    李承道当时也在场。
    此刻,他想到了很多东西。
    “父亲,我们和德国在科学实力和底蕴上的差距太大了。”
    “仅仅一场学术会议,德国竟然能有超过200多个物理学家参加。”
    “我们华夏现在能称得上物理学家的,如果排除婆罗洲体系内的人,可能只有十多个。”
    “华夏真的能追赶上来吗?”
    李承道这三天也没有闲着,他通过各种资料了解德国的科学体系。
    越了解他就越心惊。
    德国的科学实在太强悍了!
    不仅科学家的人数多,而且质量也高,在各领域都有举足轻重的大佬。
    与之相比,华夏科学哪怕最近二十年有了突飞猛进的发展,但依然不够看。
    有时候,李承道忍不住想,德国明明这么牛逼,到底是怎么输掉的战争呢?
    李承道目前还不知道盘古计划的存在。
    所以,他和很多人都会产生同样的疑惑。
    “科学,真的能拯救华夏于危难吗?”
    “德国的科学已经站在了顶峰,不还是败了吗?”
    这就是历史局限性的问题了。
    在原子弹没有发明以前,人类是无论如何也想不到科学能产生如此伟岸的力量。
    鼎定乾坤!
    可以说,这是人类史上的奇迹。
    人类被自己亲手创造出的东西震慑住了。
    但是此刻除了李奇维,没有人知道这些。
    所以,英国才会放任李奇维发展科学之城,美国也不阻挠布鲁斯集团从美国抽血。
    反正肉也是烂在锅里。
    在这些国家的统治者眼里,科学家是翻不出浪的。
    你再聪明又能怎么样呢?
    手无寸铁,一颗子弹就能撂倒。
    李奇维很清楚,他在学术界得到众人的尊敬,肯定是发自众人内心的。
    那是对科学的尊重。
    但是他被各国政府高层礼遇,其中到底有多少真心,那就不得而知了。
    不过这些都没关系。
    很快,李奇维就会教他们如何做人了。
    “婆罗洲我要了。”
    “谁赞成?谁反对?”
    此刻,李奇维听完大儿子的担忧后,心里很欣慰。
    对方已经开始考虑国家发展层面的东西了。
    在后世,谁要是张嘴闭嘴国家大事,很大概率会被当成嘴炮党,不成熟。
    但是在这个时代,只有开始思考民族命运,心系国家大事,才是真正的成熟,真正的觉醒。
    作为李奇维的儿子们,他们生来就注定不能过普通人的生活了。
    李奇维拍了拍李承道的肩膀,说道:
    “承道,你能开始想这些问题,我很高兴。”
    “一个民族的未来,就在你这样觉醒的年轻人身上。”
    “如果你问我能不能,我只能说不知道。”
    “但如果你问我信不信,我告诉你,我坚信华夏一定会崛起!”
    “二十年前,华夏听过科学两个字的人都没有多少。”
    “但现在,你已经能知道差距在哪里,差了多少,甚至知道该如何迎头赶上。”
    “这就是肉眼可见的进步!”
    “尽人事,听天命!”
    李承道浑身一震,热血沸腾。
    他被父亲那无敌的自信深深打动。
    这时,一直没说话的李承德牛逼哄哄地说道:
    “大哥,你太妄自菲薄了。”
    “我就没觉得德国人有多牛逼。”
    “我们只是接触科学的时间太晚了而已。”
    “你看着吧,以后得诺奖的华夏人会越来越多。”
    李奇维看着二儿子啧啧称奇。
    他已经从李承道那里知道了对方在演讲上的“壮举”。
    心中不由得产生好奇。
    “这小子难道真的继承了我的某种天赋?”
    “关键是,我怎么不知道我有什么天赋?”
    不过,李承德的观点很合他的口味。
    就该这么霸气!
    李承道笑道:
    “那是,有你李二少出手,谁都不够看。”
    林荫小道上响起了父子三人爽朗的笑声。
    “走,为父带你们去看看德国的物理学家们到底厉不厉害。”
    ——
    柏林工业大学会场内。
    现场早已人头攒动,座无虚席了。
    当李奇维进来的时候,顿时引起所有人的注视和欢呼。
    三天前的演讲,带给物理学界的震撼太大了。
    量子力学已经深入到物理学的方方面面。
    而眼前的布鲁斯教授,他对于量子力学的贡献,断崖第一。
    毫不夸张地说,目前所有和量子力学相关的重要理论,都与他有着直接或者间接的关系。
    学术界,永远是强者为尊,实力说话。
    因此,李奇维走到哪,众人的目光就跟随到哪。
    在普朗克的介绍下,李奇维与到场的主要人员们握手致意。
    很快,介绍完毕后,众人落座,李奇维挨着普朗克一起坐在了前排中心。
    在他们周围,则是爱因斯坦、维恩、能斯特、索末菲、玻恩、劳厄、薛定谔、海森堡、泡利等人。
    很快,今天的会议正式开始。
    主持人g·赫兹作为德国物理学界的晚辈,他的心情很激动。
    普朗克教授让他主持本次会议,是对他的看重和考验。
    作为大名鼎鼎的赫兹的侄子,g·赫兹本身实力不俗。
    不出意外,他和好友弗兰克会一起获得明年的物理诺奖。
    在柏林工业大学的盛情邀请下,他刚从飞利浦公司辞职,担任学校的物理系主任。
    作为学校的东道主,他担任主持人也正合适。
    “各位,本次柏林物理学会会议,我们特别邀请到了布鲁斯教授出席。”
    “请大家热烈欢迎!”
    哗!
    会场内顿时响起雷鸣般的掌声。
    大多数人都是冲着布鲁斯教授而来。
    “按照之前的安排,本次会议的主题是量子力学。”
    “随着波动力学、矩阵力学、物质波的提出,量子力学进入了全新的发展阶段。”
    “在两大力学的基础上,诞生了很多震惊学界的理论。”
    “其中以布鲁斯教授的概率波和不确定性原理为最。”
    “最新发现的量子隧穿效应,证明了这些令人震惊的理论。”
    “但是,目前的量子力学依然还遗留一些问题。”
    “三天前,布鲁斯教授为我们带来了一场精彩的演讲。”
    “他的演讲也表明了,现有的量子力学还有巨大的发展空间。”
    “所以,这门理论需要我们物理学家齐心合力,共同把它推向新的巅峰!”
    g·赫兹的开场非常干练明确,没有废话,赢得众人好评。
    “本次会议流程不变。”
    “首先是各位代表依次分享报告。”
    “最后按照特定议题进行自由讨论。”
    “下面,首先请海森堡教授上台发言。”
    本次会议,海森堡、玻恩、索末菲、洪特等人皆上台报告。
    他们都是德国籍的物理学会成员。
    而李奇维、薛定谔、泡利等人则是作为特邀嘉宾。
    海森堡自从不确定性原理提出之后,他对自己的矩阵力学更加自信。
    在演讲中,他极力拓展该理论的应用范围,希望能推导出更多像不确定性原理那样的惊世成果。
    “所以,我认为矩阵力学还有着巨大的潜力!”
    洪特首次在这样的大会上报告,看起来有点小紧张。
    作为洪特规则和量子隧穿效应的提出者,他在物理学中的地位比在场很多人都高。
    但是洪特依然很低调。
    “量子隧穿效应目前在很多方向取得了应用。”
    “比如在恒星核聚变理论中,原子核单独依靠动能无法克服库伦位势垒。”
    “而量子隧穿效应可以让原子核跨越这种能量壁垒。”
    “这是对布鲁斯教授恒星演化模型的重要补充。”
    哗!
    众人皆是一惊!
    量子隧穿效应果然重要。
    它是量子力学应用到其它领域的工具。
    很多在经典力学中不可能发生的事,通过它就可以实现。
    这时,作为导师的玻恩忽然补充道:
    “就在几天前,俄国物理学家伽莫夫利用量子隧穿效应解释了α衰变。”
    “在经典力学里,原子核的超强束缚力让粒子无法逃脱。”
    “但是在量子力学里,α粒子可以通过量子隧穿效应逃脱原子核的束缚。”
    “伽莫夫建立了位势和能量之间的模型,我在他的基础上进行了完善和补充。”
    哗!
    众人又是一惊!
    这可是量子力学首次应用在原子核现象研究上。
    目前的量子力学理论,虽然号称是适合一切微观粒子。
    但对于原子核而言,情况就很复杂了。
    这里就涉及到量子力学处理粒子系统的方法了。
    随着玻色-爱因斯坦统计和费米-狄拉克统计的提出,这个方向的发展也非常迅速。
    而伽莫夫的成果无疑是振奋人心的。
    量子力学终于真正开始全面反哺原子学了!
    各位大佬的演讲,让会议的气氛逐渐高涨。
    量子力学不愧是当前最火热的理论,它的内涵简直无穷无尽。
    接着,薛定谔上台报告。
    他最近一直致力于解决波动力学中关于自旋的推导。
    但是很可惜,目前没有什么进展。
    因此,薛定谔在会上就提出了这个问题。
    “我认为,量子力学当前最迫切的需求,是解决波动力学的自旋问题。”
    众人闻言,点点头。
    虽然布鲁斯教授根据矩阵力学提出了不确定性原理。
    但这不代表矩阵力学就能取代波动力学的地位了。
    大部分人还是擅长用波动力学处理问题。
    毕竟有几个人能像布鲁斯教授那么恐怖,计算矩阵就跟计算加减乘除一样简单。
    大佬能挖掘出矩阵力学的潜力,不代表谁都可以。
    毕竟连海森堡本人都不行。
    因此,波动力学依然是主流。
    但是由于它无法推导出电子自旋,这就让人心里总归有疙瘩,不够完美。
    目前为止,没有任何人取得突破。
    会场后排的角落,李承道兄弟二人坐在一起。
    他们俩算是蹭了父亲的光,才能参加本次会议,所以表现的很低调。
    这时,李承德有点纳闷:
    “大哥,你不觉得很奇怪吗?”
    “既然矩阵力学中能够推导出电子自旋。”
    “那波动力学为什么不借鉴它的方法呢?”
    李承道苦笑。
    “二弟,这已经属于最前沿的物理研究了。”
    “这种细节问题我也不清楚。”
    “三天前的演讲靠想象力,今天的演讲只能靠硬实力去理解了。”
    很快,薛定谔的报告结束。
    全场所有人忽然神色激动,满脸期待。
    接下来,就是今天会议的重头戏了。
    因为最后上场报告的,正是布鲁斯教授!
    李奇维从容地走到演讲台上,他的嘴角噙着一丝笑意,威严的眸光巡视会场。
    接着,他开玩笑地说道:
    “今天会议之前,普朗克教授曾私下问我:布鲁斯,你还有货吗?”
    “物理学会的会议,你要拿出真正的干货出来,不能是天马行空的猜想。”
    “我说:货嘛,我不多,但确实有一点。”
    众人闻言皆是会心一笑。
    布鲁斯教授还是一如既往地幽默自信。
    “刚才我看到薛定谔很苦恼。”
    “他为了电子自旋问题可谓是殚精竭虑。”
    “这个问题一日不解决,波动力学就一日存在风险。”
    “幸运的是,今天我来帮助他解决了。”
    嘶!
    静!
    会场内突然鸦雀无声。
    刚刚还在笑的众人,此刻脸上的笑容凝固了。
    他们知道布鲁斯教授肯定会有新的东西。
    但没想到对方竟然是要解决波动力学中的电子自旋问题?
    这也太夸张了吧!
    那个男人到底强到了什么程度!
    “老天啊!”
    “布鲁斯教授是怎么做到,以如此平淡的口吻,说出如此牛逼的话。”
    “他不久前才提出那么多匪夷所思的物理理论,灵感还没有被榨干吗?”
    “恐怖如斯!”
    如果这是真的,绝对是量子力学的头等大事!
    这意味着量子力学的两大版本将再无瑕疵。
    而且布鲁斯教授公开承认,那还可能是假的吗?
    这一刻,全场轰动了!
    普朗克微微一笑,内心震撼且感慨道:
    “好你个布鲁斯!”
    “幸亏我邀请你来参加会议,不然的话,恐怕你就直接发表论文了。”
    薛定谔满脸震惊,简直不敢相信自己的耳朵。
    这太惊人了!
    让他有种恍惚的感觉。
    他为了研究电子自旋问题,绞尽脑汁了一年多。
    物理学界也有很多大佬同时在研究。
    但是全都失败了。
    而今天,布鲁斯教授宣布他解决了。
    没有人能理解此刻薛定谔的心情。
    他太激动了。
    “布鲁斯教授,你到底是如何做到的?”
    “我已经迫不及待地想知道了。”
    海森堡听后,震撼不已。
    同时,他的心中突然产生了一种危机感。
    要是波动力学的短板被补足,那么他的矩阵力学就危矣。
    此刻,在众人的惊讶和震撼表情下,李奇维继续说道:
    “其实,严格来说,波动力学目前存在两个问题。”
    “除了无法描述电子的自旋外,它还无法描述以接近光速运动的电子状态。”
    哗!
    众人皆是一惊!
    波动力学竟然遗留有两个问题。
    这是很多人不为熟知的。
    在场的虽然都是德国的物理专业人士,但不代表每个人对量子力学的理解都和薛定谔、海森堡等人一样。
    术业有专攻。
    一位物理学家一辈子能深入研究一个细分领域,就已经很了不得。
    至于像李奇维这般融会贯通整个物理学分支的,只能用怪物和恐怖来形容。
    所以,众人不了解第二个问题也很正常。
    这时,有不熟悉量子力学的人问道:
    “布鲁斯教授,既然如此,那为什么不把相对论效应考虑进来呢?”
    台下的薛定谔闻言,露出一丝苦笑。
    狭义相对论早在二十多年前就发表出来了。
    他怎么可能没想到。
    实际上,他早就写出了狭义相对论形式的波动方程。
    但是,这个方程有一个致命缺点:它无法求出氢原子的能级公式。
    这说明该方程肯定是错的。
    因为氢原子是最简单的原子,整个量子力学体系的创建就是从它开始的。
    如果一个方程连氢原子都解释不了,那就不用考虑了。
    所以,薛定谔当初灵感爆发,一口气写下的波动方程中,用的其实是经典力学中的能量-动量关系。
    如此一来,就能完美地解释氢原子的光谱、能级等内容。
    而如果想描述近光速运动的电子,他就必须使用狭义相对论下的能量-动量关系:
    【e=pc+mc】1
    但是如果使用这个公式,就会产生一个匪夷所思的现象:方程的解中会出现负的概率。
    因为公式中出现了平方和四次方,它会产生负数解。
    这就有点扯淡了。
    概率怎么可能是负的呢?
    量子力学再离谱,也不可能出现负的概率,因为那完全没有任何物理意义。
    如果是负能量,还能稍微扯一扯,但是负概率,毋庸置疑是错的。
    所以,薛定谔等人就想办法消除负数解。
    那就只能使用这样的公式:
    【e=√(pc+mc)】2。(根号下)
    直接假设公式1两边开方,e就变成正数了。
    再代入原来的波动方程中,就会产生负概率了。
    但是在计算的过程中发现,必须消除右边的根号。
    这时,问题来了!
    你不能使用两边同时平方的方法。
    不然的话,平方后又变成1那种会产生负概率的形式了。
    这简直就是矛盾的。
    不平方怎么去掉根号?
    但平方后e变成e,就会产生负概率。
    薛定谔和很多物理学家的心中,有一万头草泥马奔腾而过。
    “这怎么可能?”
    “老天爷你是在玩我啊!”
    所以,这是一条数学上的死路,看起来完全不可行!
    薛定谔请教了好几个牛逼的数学家,也解决不了这个问题。
    不过,他最后依然把论文发表了。
    抛开电子自旋不谈,相对论效应暂时对波动力学的影响还不是特别大。
    因为根据实验的测量,电子的速度只有光速的1%,相对论效应并不明显。
    但是,这始终是一个需要从理论上解决的问题。
    有没有误差和误差的大小,是两个性质完全不同的问题。
    平时计算当然可以偷懒近似。
    但理论上,波动方程必须兼容狭义相对论。
    否则,二者必错其一!
    此刻,当李奇维深入浅出地阐述了波动力学的第二个问题后。
    在场众人茅塞顿开,大开眼界!
    “原来第二个问题这么严重。”
    “如果解决不了,甚至会引发量子力学和相对论的矛盾。”
    “这绝对是不行的!”
    “他们都是现代物理学的支柱,一旦错了,后果不堪设想。”
    然,李奇维下一句,直接引爆全场。
    “但是,我想到了一个方法。”
    (本章完)