Ctrl+D收藏抖音小说-笔趣阁
抖音小说Douyinxs.com
抖音小说-笔趣阁 > 玄奇 > 1900:游走在欧洲的物理学霸 > 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

“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)