第六百七十四章 不服
李谕在论文中首次引用了“自旋”一词,比历史上提前了三四年时间。
他于文中说明斯特恩-格拉赫实验出现两个点,就是因为电子具有自旋这种与生俱来的内禀属性。
后世的高中生都可以理解,学过化学肯定知道,原子的化学性质是由最外层电子体现出来的。而自旋有两个值,1/2和-1/2,即表现为了两个点。
只是由于斯特恩-格拉赫做的实验没有那么完善,所以没有过于深入去解释。
但字里行间中,李谕已经或明或暗提出了电子的自旋不能同时在两个方向有确定值。
“自旋”这个词有那么点唬人,乍一听以为是电子在旋转,其实不是这么回事。很多人可能都忽略了一个现象:电子这些基本粒子并没有测得过体积下限,更像一个概念点。或者说有半径无体积,——确实不太好理解,但量子力学不好理解的事情本来就很多,先知道就可以。
如果真有大小,这东西转起来,计算一下,表面远超光速,肯定不对。
反正李谕正式把这个实验摆到明面上了,给了理论解释,并且定义了自旋这个内禀属性。
当然后续还有很多值得挖掘的东西,就不劳李谕了,泡利等人自会出手。
对于量子领域,这是个非常重要的发现,玻尔看到文章后,随即从哥本哈根来到柏林。
李谕、爱因斯坦在车站接上他。
“玻尔教授在哥本哈根的理论物理研究所事务繁忙,抽出时间来柏林真是不容易。”爱因斯坦说。
玻尔无奈道:“确实太繁忙了,甚至无法继续做研究工作,而我当初申请建设理论物理研究所的目的就是做研究。”
“人手不够?”李谕问。
玻尔说:“的确如此,整个研究所加上我一共四个人,负责科研的只有一个科学助理。我向丹麦教育部发申请,希望增加一名助理,可惜被教育大臣驳回了。”
李谕说:“听说卢瑟福教授又给你发了聘书,许诺一间实验室和极高的经费,并且不需要担任其他工作,完全投入科研,你没有答应?”
“我还是想待在哥本哈根。”玻尔说。
李谕笑道:“那你可以假装不小心让教育大臣看到卢瑟福教授发来的聘书和信件,说不定他会改变主意。”
“好主意!”玻尔高兴地说,“我要想个办法做得不留痕迹。”
几人开车来到爱因斯坦的住所,玻尔把两个盒子放在桌上:“你们一人一份,里面是丹麦特产。”
“曲奇饼干?”李谕开玩笑道。
“并不是,饼干还是法国的好,”玻尔打开盒子,“是我们丹麦的奶酪和黄油。”
爱因斯坦说:“东方人似乎不吃奶酪和黄油。”
“偶尔吃点还好。”李谕说。
爱因斯坦叫来自己的妻子爱尔莎:“务必让李谕先生吃到最正宗的蜂蜜奶酪配香肠,今天刚买的牛肝也用黄油微微煎一下,绝对人间美味。”
“非常期待。”李谕说。
欧洲人一直吃动物内脏,而且吃得比大部分中国人都全,几乎没有不吃的部位。以前大家以为西方人不吃动物内脏,是源于在北美生活的华人,美国人确实吃内脏相对要少一些。
玻尔聊起这次来的目的:“已经有人证明了麦克斯韦先生的概率曲线是正确的,对量子理论非常重要,揭示了概率以及偶然性在量子理论中的决定性地位。如今李谕先生更是用理论解释了一个神奇的实验,在其中也能看到偶然性的作用。”
爱因斯坦说:“玻尔教授认为物理学应该放弃连续性和因果性?”
玻尔坚决道:“我对此深信不疑,鉴于目前的证据,放弃严格的确定性是唯一出路。”
“虽然现在量子理论已经在原子结构方面有了非常大的突破,随机性也给了我很大的印象,但我时常感到忧虑,”爱因斯坦感慨地说,“也许我自己本来也可以得出类似的结论,但果真如此的话,那将意味着物理学的终结。”
李谕说:“现在大厦不是刚刚建起来嘛。我觉得随机性反而是最关键的,就像数学中的混沌,很多东西我们根本无法预测,哪怕只是细微的扰动,也会带来无法预知的结果。数学是科学的皇后,需要用以解释其他科学,数学本身都蕴含混沌,又何况物理学?”
“我赞成李谕先生,”玻尔说,“比如最基本的光子辐射,我们根本无法确定一个光子会沿哪个方向射出,而且无法确定它什么时候射出。”
李谕补充一句:“如果一个原子处于较高的能量态,可以计算它在某一特定时刻发射光子的概率,但不论拥有多少信息,都不可能精确确定发射的时间和方向,就像掷骰子一样全凭偶然性。”
“偶然性吗?”爱因斯坦说,“这样就威胁了牛顿力学的严格决定论,破坏了经典物理学的确定性信念。”
玻尔说:“就像刚才李谕提到的,因为混沌的存在,即便知道了一个系统的所有位置和速度,也不可以确定它的未来,数学与物理学都没有确定论。”
这是量子理论的核心思想之一,不过显然爱因斯坦的相对论还保留严格的因果性,所以他才反对量子力学。
“将物理过程归结为偶然性,怎么看都像不负责任的行为,是理论的弱点,”爱因斯坦说,“如果认为宇宙在本质上是随机的,事件可以没有原因地发生,不仅让我深表不安,大多数物理学家一定也都有一样的反应。因为随机性会破坏物理学的整个纲领。”
李谕说:“如果随机性才让这个世界这么丰富多彩哪?”
爱因斯坦说:“我不知道,但我不会在因果性这一点上妥协。我将寻求哥廷根的帮助,他们或许有其他办法解释光量子的吸收与发射。”
玻尔说:“哥廷根大学的玻恩教授与我通信几次,我们聊到过电子的跃迁,他似乎并不反对随机性。”
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他于文中说明斯特恩-格拉赫实验出现两个点,就是因为电子具有自旋这种与生俱来的内禀属性。
后世的高中生都可以理解,学过化学肯定知道,原子的化学性质是由最外层电子体现出来的。而自旋有两个值,1/2和-1/2,即表现为了两个点。
只是由于斯特恩-格拉赫做的实验没有那么完善,所以没有过于深入去解释。
但字里行间中,李谕已经或明或暗提出了电子的自旋不能同时在两个方向有确定值。
“自旋”这个词有那么点唬人,乍一听以为是电子在旋转,其实不是这么回事。很多人可能都忽略了一个现象:电子这些基本粒子并没有测得过体积下限,更像一个概念点。或者说有半径无体积,——确实不太好理解,但量子力学不好理解的事情本来就很多,先知道就可以。
如果真有大小,这东西转起来,计算一下,表面远超光速,肯定不对。
反正李谕正式把这个实验摆到明面上了,给了理论解释,并且定义了自旋这个内禀属性。
当然后续还有很多值得挖掘的东西,就不劳李谕了,泡利等人自会出手。
对于量子领域,这是个非常重要的发现,玻尔看到文章后,随即从哥本哈根来到柏林。
李谕、爱因斯坦在车站接上他。
“玻尔教授在哥本哈根的理论物理研究所事务繁忙,抽出时间来柏林真是不容易。”爱因斯坦说。
玻尔无奈道:“确实太繁忙了,甚至无法继续做研究工作,而我当初申请建设理论物理研究所的目的就是做研究。”
“人手不够?”李谕问。
玻尔说:“的确如此,整个研究所加上我一共四个人,负责科研的只有一个科学助理。我向丹麦教育部发申请,希望增加一名助理,可惜被教育大臣驳回了。”
李谕说:“听说卢瑟福教授又给你发了聘书,许诺一间实验室和极高的经费,并且不需要担任其他工作,完全投入科研,你没有答应?”
“我还是想待在哥本哈根。”玻尔说。
李谕笑道:“那你可以假装不小心让教育大臣看到卢瑟福教授发来的聘书和信件,说不定他会改变主意。”
“好主意!”玻尔高兴地说,“我要想个办法做得不留痕迹。”
几人开车来到爱因斯坦的住所,玻尔把两个盒子放在桌上:“你们一人一份,里面是丹麦特产。”
“曲奇饼干?”李谕开玩笑道。
“并不是,饼干还是法国的好,”玻尔打开盒子,“是我们丹麦的奶酪和黄油。”
爱因斯坦说:“东方人似乎不吃奶酪和黄油。”
“偶尔吃点还好。”李谕说。
爱因斯坦叫来自己的妻子爱尔莎:“务必让李谕先生吃到最正宗的蜂蜜奶酪配香肠,今天刚买的牛肝也用黄油微微煎一下,绝对人间美味。”
“非常期待。”李谕说。
欧洲人一直吃动物内脏,而且吃得比大部分中国人都全,几乎没有不吃的部位。以前大家以为西方人不吃动物内脏,是源于在北美生活的华人,美国人确实吃内脏相对要少一些。
玻尔聊起这次来的目的:“已经有人证明了麦克斯韦先生的概率曲线是正确的,对量子理论非常重要,揭示了概率以及偶然性在量子理论中的决定性地位。如今李谕先生更是用理论解释了一个神奇的实验,在其中也能看到偶然性的作用。”
爱因斯坦说:“玻尔教授认为物理学应该放弃连续性和因果性?”
玻尔坚决道:“我对此深信不疑,鉴于目前的证据,放弃严格的确定性是唯一出路。”
“虽然现在量子理论已经在原子结构方面有了非常大的突破,随机性也给了我很大的印象,但我时常感到忧虑,”爱因斯坦感慨地说,“也许我自己本来也可以得出类似的结论,但果真如此的话,那将意味着物理学的终结。”
李谕说:“现在大厦不是刚刚建起来嘛。我觉得随机性反而是最关键的,就像数学中的混沌,很多东西我们根本无法预测,哪怕只是细微的扰动,也会带来无法预知的结果。数学是科学的皇后,需要用以解释其他科学,数学本身都蕴含混沌,又何况物理学?”
“我赞成李谕先生,”玻尔说,“比如最基本的光子辐射,我们根本无法确定一个光子会沿哪个方向射出,而且无法确定它什么时候射出。”
李谕补充一句:“如果一个原子处于较高的能量态,可以计算它在某一特定时刻发射光子的概率,但不论拥有多少信息,都不可能精确确定发射的时间和方向,就像掷骰子一样全凭偶然性。”
“偶然性吗?”爱因斯坦说,“这样就威胁了牛顿力学的严格决定论,破坏了经典物理学的确定性信念。”
玻尔说:“就像刚才李谕提到的,因为混沌的存在,即便知道了一个系统的所有位置和速度,也不可以确定它的未来,数学与物理学都没有确定论。”
这是量子理论的核心思想之一,不过显然爱因斯坦的相对论还保留严格的因果性,所以他才反对量子力学。
“将物理过程归结为偶然性,怎么看都像不负责任的行为,是理论的弱点,”爱因斯坦说,“如果认为宇宙在本质上是随机的,事件可以没有原因地发生,不仅让我深表不安,大多数物理学家一定也都有一样的反应。因为随机性会破坏物理学的整个纲领。”
李谕说:“如果随机性才让这个世界这么丰富多彩哪?”
爱因斯坦说:“我不知道,但我不会在因果性这一点上妥协。我将寻求哥廷根的帮助,他们或许有其他办法解释光量子的吸收与发射。”
玻尔说:“哥廷根大学的玻恩教授与我通信几次,我们聊到过电子的跃迁,他似乎并不反对随机性。”
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