第五百五十九章 玻尔的三部曲
李谕看了看他的手稿,说道:“你的数学基础很不错嘛。”
玻尔说:“可我试过许多方法,还是无法找到如何把量子概念结合到卢瑟福模型中去的金钥匙。”
玻尔已非常接近能级理论,目前只是遇到了一些数学上的小问题。
李谕一眼就能看出问题所在,于是说道:“玻尔先生,你的原子结构理论能不能解释原子的某些光谱公式?”
玻尔一愣,说道:“我从来没有考虑过这个问题,光谱如此复杂,恐怕我的原子结构模型没有希望。”
李谕说:“光谱并不复杂,里面存在规律,而且已经有人总结了出来,称为巴尔末公式。”
李谕在一张空白纸上写下了巴尔末公式,公式非常简单。
二十世纪初物理学四大难题中,有一个就是氢原子光谱问题,应该也是第一个提出来的。
恰巧一个叫做巴尔末的瑞士数学家当时正苦于没什么难题研究,感觉非常没意思。
一个大学物理教授于是对他说:“氢原子光谱,了解一下!”
没想到巴尔末数学天分非常高,仅仅两周后,就给出了巴尔末公式,总结得还相当好。
不过这个公式很显然是经验公式,巴尔末靠数学直觉凑出来的。至于为什么符合得这么好,他自己也不知道。
玻尔这种级别的大师,随便一点就够。
他看到巴尔末公式,直接打了个冷战,放下手中的红茶,颤抖着拿起那张纸,几分钟后喃喃道:“清楚了,所有问题对我而言都清楚了!”
巴尔末公式不仅对氢原子光谱总结得很好,还有个最大的特点:只能取正整数。
一提到“正整数”“不连续”这种字眼,就和量子理论有千丝万缕的联系。
玻尔拿起笔,立刻卡卡一顿算。
李谕则好整以暇地在旁边喝茶吃点心,继续阅读《福尔摩斯探案集》。
大约一个多小时后,玻尔高兴道:“我推导出巴尔末公式了!”
实际上巴尔末公式只是玻尔能级公式的一种特例情况。
然后他兴奋地说:“基于公式,我有一个大胆想法,原子内部只能释放特定能级的能量,说明电子只能在特定的势能位置之间转换。
“也就是说,电子只能按照某些特定轨道运行。这些轨道必须符合一定的势能条件,从而使电子在这些轨道之间跃迁时,释放特定能级的能量,并符合巴耳末公式。
“在这一过程中,电子释放或吸收的能量,有能级之分,就像上下楼梯的台阶,必须具有一定的高度差别,而不能像经典理论假设的那样是连续而任意的。”
玻尔已然触及问题核心。
李谕说:“如此崭新的物理理论,希望卢瑟福教授会给你签字。”
目前想要发论文,大都需要导师签字。
——后世已经没有这种硬性要求。投稿后,杂志社自己会找人审稿。
玻尔说:“卢瑟福先生一直支持我的研究,他一定会同意的。”
李谕笑道:“卢瑟福先生两年前刚刚推出行星模型,你立刻就将其推翻。”
玻尔也有点不好意思:“但卢瑟福先生也爱真理。”
李谕说:“还有一件事我要提醒你,将量子理论与经典力学混合在一起,会引起很大的波澜,必然有许多人反对。另外,你的假设中存在一个问题,或许你自己也意识到了,那就是当电子从一个稳定态过渡到另一个稳定态时,它将以什么频率来振动?在经典理论看来,你似乎必须假设电子事先就知道它将在什么地方停下来。”
李谕提的问题几乎一针见血,此后将引起十多年的争论。
不过量子力学是个持续发展的过程,不可能一上来就完备,能级理论已经妥妥的划时代,足以让玻尔无可争议地名垂青史。
怎么吹都不过分。
卢瑟福能被称为“诺奖幼儿园园长”,说明很有伯乐能力,毫不犹豫给玻尔签了字,只是感觉论文过长,要求他分成三篇发。
几天后,玻尔的三篇论文刊登在了英国《哲学杂志》上,题目分别是《论原子和分子的构造》《单原子核体系》和《多原子核体系》。
即大名鼎鼎的“玻尔三部曲”。
能级理论对李谕来说太熟悉了,甚至知道它的演变方向,以及此后量子力学如何发展。
能级理论只能解释氢原子光谱,索末菲后来又拓展成了椭圆轨道,并且引入了相对论。
总之对二十世纪的物理学来说,能级理论实在太重要了。
李谕知道玻尔的理论一定会引起许多人的反对,马上写了一篇文章,表达自己对其的支持:
“我坚信,这是物理学自然观方面的一次巨大发展。在整个原子世界笼罩着一种神秘气氛时,是玻尔的理论打开了新的视角,使我们看到了一个新的世界,一个非常奇妙的世界。我认为在量子理论的发展过程中,玻尔的理论迈出了最伟大的一步。”
年轻的莫斯莱看到论文后,也立刻表达了支持:
“玻尔的理论正在对物理学发生了不起的影响,我相信,当我们真正清楚原子是什么的时候,玻尔的理论即使细节上有差错,也仍然值得充分信赖。”
量子力学的开拓者和支持者基本都是年轻人,因为实在过于颠覆。
普朗克作为量子力学开山祖师爷,也没敢完全站在量子理论这一边,他有一句名言:“新科学事实之所以能取得胜利,并不是他把所有反对者说服了,而是反对者都死了。最终熟悉新科学的年轻人长大了。”
英国这边搞量子力学的人很少,玻尔是丹麦人,导师卢瑟福不算量子力学圈的,唯独一个量子力学超级大佬狄拉克,现在才十岁。
所以玻尔还是找到李谕继续研究。
“先生,估计最多一周,欧洲大陆的评价就会如雪片一般过来。”
李谕能猜到这种情况:“正好一周后要在英国举办一场国际物理学会议,我们提前做点准备。”
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玻尔说:“可我试过许多方法,还是无法找到如何把量子概念结合到卢瑟福模型中去的金钥匙。”
玻尔已非常接近能级理论,目前只是遇到了一些数学上的小问题。
李谕一眼就能看出问题所在,于是说道:“玻尔先生,你的原子结构理论能不能解释原子的某些光谱公式?”
玻尔一愣,说道:“我从来没有考虑过这个问题,光谱如此复杂,恐怕我的原子结构模型没有希望。”
李谕说:“光谱并不复杂,里面存在规律,而且已经有人总结了出来,称为巴尔末公式。”
李谕在一张空白纸上写下了巴尔末公式,公式非常简单。
二十世纪初物理学四大难题中,有一个就是氢原子光谱问题,应该也是第一个提出来的。
恰巧一个叫做巴尔末的瑞士数学家当时正苦于没什么难题研究,感觉非常没意思。
一个大学物理教授于是对他说:“氢原子光谱,了解一下!”
没想到巴尔末数学天分非常高,仅仅两周后,就给出了巴尔末公式,总结得还相当好。
不过这个公式很显然是经验公式,巴尔末靠数学直觉凑出来的。至于为什么符合得这么好,他自己也不知道。
玻尔这种级别的大师,随便一点就够。
他看到巴尔末公式,直接打了个冷战,放下手中的红茶,颤抖着拿起那张纸,几分钟后喃喃道:“清楚了,所有问题对我而言都清楚了!”
巴尔末公式不仅对氢原子光谱总结得很好,还有个最大的特点:只能取正整数。
一提到“正整数”“不连续”这种字眼,就和量子理论有千丝万缕的联系。
玻尔拿起笔,立刻卡卡一顿算。
李谕则好整以暇地在旁边喝茶吃点心,继续阅读《福尔摩斯探案集》。
大约一个多小时后,玻尔高兴道:“我推导出巴尔末公式了!”
实际上巴尔末公式只是玻尔能级公式的一种特例情况。
然后他兴奋地说:“基于公式,我有一个大胆想法,原子内部只能释放特定能级的能量,说明电子只能在特定的势能位置之间转换。
“也就是说,电子只能按照某些特定轨道运行。这些轨道必须符合一定的势能条件,从而使电子在这些轨道之间跃迁时,释放特定能级的能量,并符合巴耳末公式。
“在这一过程中,电子释放或吸收的能量,有能级之分,就像上下楼梯的台阶,必须具有一定的高度差别,而不能像经典理论假设的那样是连续而任意的。”
玻尔已然触及问题核心。
李谕说:“如此崭新的物理理论,希望卢瑟福教授会给你签字。”
目前想要发论文,大都需要导师签字。
——后世已经没有这种硬性要求。投稿后,杂志社自己会找人审稿。
玻尔说:“卢瑟福先生一直支持我的研究,他一定会同意的。”
李谕笑道:“卢瑟福先生两年前刚刚推出行星模型,你立刻就将其推翻。”
玻尔也有点不好意思:“但卢瑟福先生也爱真理。”
李谕说:“还有一件事我要提醒你,将量子理论与经典力学混合在一起,会引起很大的波澜,必然有许多人反对。另外,你的假设中存在一个问题,或许你自己也意识到了,那就是当电子从一个稳定态过渡到另一个稳定态时,它将以什么频率来振动?在经典理论看来,你似乎必须假设电子事先就知道它将在什么地方停下来。”
李谕提的问题几乎一针见血,此后将引起十多年的争论。
不过量子力学是个持续发展的过程,不可能一上来就完备,能级理论已经妥妥的划时代,足以让玻尔无可争议地名垂青史。
怎么吹都不过分。
卢瑟福能被称为“诺奖幼儿园园长”,说明很有伯乐能力,毫不犹豫给玻尔签了字,只是感觉论文过长,要求他分成三篇发。
几天后,玻尔的三篇论文刊登在了英国《哲学杂志》上,题目分别是《论原子和分子的构造》《单原子核体系》和《多原子核体系》。
即大名鼎鼎的“玻尔三部曲”。
能级理论对李谕来说太熟悉了,甚至知道它的演变方向,以及此后量子力学如何发展。
能级理论只能解释氢原子光谱,索末菲后来又拓展成了椭圆轨道,并且引入了相对论。
总之对二十世纪的物理学来说,能级理论实在太重要了。
李谕知道玻尔的理论一定会引起许多人的反对,马上写了一篇文章,表达自己对其的支持:
“我坚信,这是物理学自然观方面的一次巨大发展。在整个原子世界笼罩着一种神秘气氛时,是玻尔的理论打开了新的视角,使我们看到了一个新的世界,一个非常奇妙的世界。我认为在量子理论的发展过程中,玻尔的理论迈出了最伟大的一步。”
年轻的莫斯莱看到论文后,也立刻表达了支持:
“玻尔的理论正在对物理学发生了不起的影响,我相信,当我们真正清楚原子是什么的时候,玻尔的理论即使细节上有差错,也仍然值得充分信赖。”
量子力学的开拓者和支持者基本都是年轻人,因为实在过于颠覆。
普朗克作为量子力学开山祖师爷,也没敢完全站在量子理论这一边,他有一句名言:“新科学事实之所以能取得胜利,并不是他把所有反对者说服了,而是反对者都死了。最终熟悉新科学的年轻人长大了。”
英国这边搞量子力学的人很少,玻尔是丹麦人,导师卢瑟福不算量子力学圈的,唯独一个量子力学超级大佬狄拉克,现在才十岁。
所以玻尔还是找到李谕继续研究。
“先生,估计最多一周,欧洲大陆的评价就会如雪片一般过来。”
李谕能猜到这种情况:“正好一周后要在英国举办一场国际物理学会议,我们提前做点准备。”
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