第460章 第四量子数的奥秘！终现！欲戴

荷兰，莱顿大学图书馆。

乌伦贝克和古德斯米特二人相对而坐。

他们面前的桌子上，凌乱地摆放着稿纸，上面是密密麻麻的计算公式。

虽然看起来很复杂，但其实一点也不简单。

乌伦贝克的脸上充满笑意。

他又想起了前段时间，自己和队友发现第四量子数的过程。

那是一段充满了戏剧性的故事。

当时，古德斯米特为了赶超泡利，每天几乎下课后就泡在图书馆里。

为了节省时间，他甚至有时午餐只吃一些水果充饥。

可见他被泡利喷的有多惨，连准备物理奥赛时，都被这么刻苦。

正巧那天，乌伦贝克也过来了。

他这段时间被第四量子数搞得神魂颠倒。

李奇维在德国演讲的内容，几乎都快要被他背下来了。

然而，他依旧是毫无头绪。

二人坐在一起，大眼瞪小眼，脸上都很无奈。

古德斯米特长吁短叹。

“难道我古某人永远都要被泡利那家伙压一头吗？”

“真是不甘心！”

“第四量子数，你这个神秘的小精灵，你到底藏在哪里啊？”

发了一通牢骚后，他还是只能老老实实看量子论的论文。

希望能找到什么灵感。

这时，古德斯米特随手拿起旁边的苹果。

他刚想啃一口，忽然想到图书馆里不能吃东西。

于是，就忍了下来。

接着，他竟然鬼使神差地转动起了苹果。

苹果虽然是不规则形的，但是上下处比较平整，也能勉强转起来。

古德斯米特看着苹果，心情也变好了，甚至还笑了起来。

这时，对面的乌伦贝克被古德斯米特的笑声吸引。

他抬起头看向对方，随即又看向旁边转动的苹果，莞尔一笑。

“大古已经被折磨到如此无聊的地步了。”

“哎呀，要是再想不出来，干脆我就劝劝他算了吧。”

“没了第四量子数，物理学还有其它重要的未解之谜。”

“君子报仇，十年不晚。”

然而，当乌伦贝克最后瞥了一眼苹果时。

轰！

好似有惊天巨雷在他的耳边炸响！

几乎一瞬间，他感觉到仿佛宇宙诞生之初的一抹灵光闪现。

照亮了他眼中所有的黑暗，得以窥见天光。

“哦！”

“哦！”

“上帝啊！”

“我知道了！”

“我知道第四量子数是什么了！”

乌伦贝克的内心在疯狂嘶吼。

一股热血冲天而起。

他的面容甚至因为激动而扭曲在了一起。

“啊~~~！”

他突然站起来，大吼一声。

想要宣泄心中的激动。

图书馆内的众人，都被吓了一跳。

“我靠，这是哪个疯子！”

“有毛病吧！”

“什么素质啊！”

他们立刻朝乌伦贝克所在的方向看去，脸上全是鄙夷。

古德斯米特很尴尬，他连忙把好友拉着坐下来，然后朝众人示意抱歉。

“乌伦贝克，你怎么了？”

“没出什么问题吧？”

“我再也不和泡利比了，我们俩还是好好学习吧。”

此刻，乌伦贝克的心情终于平复下来。

他连忙用很轻的语气，向图书馆内的众人道歉。

然而，他兴奋地对古德斯米特说道：

“我知道第四量子数是什么了！”

“我从你玩的苹果上，受到了启发。”

哗！

古德斯米特听后，猛然一惊。

他瞪大了双眼，满脸不可思议。

“真的吗？”

“乌伦贝克，你没有骗我吧！”

“老天啊！快说！”

“我已经等不及了！”

古德斯米特难以形容自己的心情，他感觉血液都快要沸腾了。

第四量子数，都快要成为他的梦魇了。

乌伦贝克长舒一口气，说道：

“泡利-布鲁斯不相容原理，证明了电子必然存在一个二值性的性质。”

“电子就好像一个点，绕着原子核运动。”

“在三维空间中，上下、左右、前后，这些自由度已经把电子的运动方式描述完了。”

“这就是电子的三个量子数。”

“分别是轨道数量量子数、轨道形状量子数、轨道方向量子数。”

“但是，我们把视角放在电子本身。”

“假设它不再是一个点，而是一个苹果呢？”

古德斯米特闻言，心中纳闷。

把电子看成一个苹果？

有什么意义吗？

如果电子是苹果大小，那么原子核恐怕就是地球大小了。

现在只不过变成苹果绕着地球运动而已。

本质上没什么区别啊。

于是，他问道：

“这样有什么意义呢？”

乌伦贝克见古德斯米特还没有反应过来，他笑着说道：

“你刚刚让苹果怎么运动的？”

古德斯米特不假思索，脱口而出：

“就是让它转动起来啊，就和陀螺一样。”

“这有什么特殊的吗？”

乌伦贝克只是笑笑不说话，盯着古德斯米特的眼睛。

忽然！

后者猛然一惊。

“转动？”

“苹果在转动？”

“哦！”

“老天啊！”

“电子在旋转！”

“是了，是了，这就是第四个量子数。”

“而且是电子本身的性质。”

“乌伦贝克，你才是最强的天才啊！”

这一刻，古德斯米特彻底疯狂了。

电子自旋让他豁然开朗，拨开云雾见光明。

还有种醍醐灌顶的感觉。

“太巧妙了，太神奇了！”

溢美之词从他嘴中不断地倾诉出来。

乌伦贝克笑着说道：

“没错，我认为第四量子数就是电子自旋。”

“如果把电子想象成是一个实心球体，那么它就会有旋转的概念。”

“电子会绕着它的中心轴旋转。”

“而根据旋转方向不同，又可以分为逆时针旋转和顺时针旋转。”

“这正好对应电子的二值性。”

“即第四量子数具有两个取值。”

“如此一来，不仅泡利-布鲁斯不相容原理可以解释了。”

“就连反常塞曼效应也可以解释了。”

“电子因为有自旋，所以会产生自旋磁矩。”

“当它与磁场相互作用时，自旋不同的电子，就会导致自身的能态出现轻微的差异。”

“因此，谱线就发生了进一步的分裂。”

“这就是反常塞曼效应出现的原因。”

轰！

古德斯米特如听天籁。

这一段分析让他有种沉迷的感觉。

实在太精巧了！

他激动地说道：

“乌伦贝克，你要名震物理学界了！”

“我有预感，电子自旋一定就是物理学界苦苦寻求的第四量子数。”

“上帝啊！没想到它竟然那么简单。”

确实，当古德斯米特真的知道第四量子数的存在后，就觉得非常简单。

自旋啊！

这可是最基础的力学概念。

随便找个物理本科生，都能算出各种各样的自旋公式。

然而，当它没有被发现之前，物理学界那么多大佬，就是没人能想到这一点。

这一刻，古德斯米特感受到了布鲁斯教授的伟大之处。

从0到1实在太艰难了！

而且第四量子数还是在如此雄厚的基础上诞生的。

他感慨道：

“没有布鲁斯教授、玻尔教授以及于隐发现反常塞曼效应。”

“好吧，再加上一个泡利。”

“想要凭空发现第四量子数，简直不可能。”

“原创物理学研究，果然是天才的游戏。”

听完古德斯米特的话，乌伦贝克笑着说道：

“大古，刚刚你有句话说错了。”

“不是我要名震物理学界了。”

“而是我们俩一起，名震天下！”

“没有你的帮助和启示，靠我一个人，永远也想不到电子自旋。”

“这份荣誉，是我们两个人的。”

哗！

古德斯米特激动的难以自持。

他一把抓住乌伦贝克的手，颤抖道：

“好兄弟！”

乌伦贝克笑道：

“现在还剩一个部分，那就是确定自旋量子数的具体数值。”

“大古，你数学比我好，这部分你可得多出点力。”

古德斯米特雄心壮志说道：

“放心，交给我。”

啪！

此刻，乌伦贝克被声音惊醒，从回忆中回过神来。

他的嘴角还带着淡淡的笑容。

二人发现第四量子数的经历，充满了趣味。

说不定以后能成为物理学领域的一桩美谈。

而对面的古德斯米特，刚刚放下笔，伸了一个懒腰。

正是他的笔声吵醒了回忆中的乌伦贝克。

他如释重负地说道：

“哎呀，终于算出来了。”

乌伦贝克接过对方的结果后，看了起来。

“根据以上计算可知：”

“电子自旋量子数的取值为【﹢】和【﹣】。”

他笑着说道：

“大古，真有你的。”

“这样我们的理论就完整了。”

“±正好对应二值性。”

这一刻，淡定低调的乌伦贝克，也终于放下心来。

古德斯米特憧憬而自信地说道：

“布鲁斯教授举办的量子论研讨会，我已经迫不及待地想它开始了。”

“泡利肯定也会过去。”

“到时候，我要让他睁大眼睛看看我们的理论。”

“第四量子数，完全不比他的不相容原理差。”

“哼哼，看他以后还敢不敢嘲讽我为学渣了。”

乌伦贝克无奈地笑笑。

“泡利啊泡利，你为什么要惹大古啊。”

在他看来，这一次，哪怕天才如泡利也得吃瘪了。

毕竟电子自旋的发现，绝对是震惊物理学界的大事。

更是量子论领域的大事。

乌伦贝克已经能想象出，在场那么多大佬听闻这个概念后，那种震惊的样子了。

甚至布鲁斯教授也会惊讶吧。

他美美地想着。

然而。

物理研究的道路上，怎么可能一帆风顺。

乌伦贝克和古德斯米特很快将会因为一个问题，而哑口无言。

他们的电子自旋量子数，存在一个巨大的bug！

真实历史上，当乌伦贝克和古德斯米特写完电子自旋的论文后。

他们首先把论文交给了导师埃伦费斯特。

后者看后大惊。

因为这个想法实在太大胆了。

从来没有人考虑过电子还会存在自旋。

埃伦费斯特有点拿不准。

但是学生的心血他非常珍惜，不愿意埋没二人的才华。

于是，他就把论文寄给了早已退休的洛伦兹教授。

洛伦兹虽然退休，但他依然是荷兰物理学界的精神领袖。

很多后辈遇到问题，都会请求他给予指点。

“快去请洛伦兹老祖！”

洛伦兹第一次看到论文后，也被惊的不轻。

他觉得这篇论文非常重要。

但是洛伦兹作为经典物理学的大佬，他对于自旋这个概念太熟悉了。

如果电子真的是在自旋。

那么...

经过一通咔咔咔的计算。

哗！

洛伦兹发现了一个巨大的问题。

如果电子要自旋，就必须打破某一种界限。

而这个界限，按理来说是不可能被打破的。（猜猜是什么）

这可了不得。

当洛伦兹把结果反馈回来时，乌伦贝克和古德斯米特立马就慌了。

因为按照洛伦兹的计算，他们俩的论文有一个致命的错误。

这个错误甚至是常识性、丢人现眼级别的。

而洛伦兹作为荷兰物理学界的领袖，他的计算不可能出现错误。

这就尴尬了。

但是埃伦费斯特爱徒心切。

于是，他大手一挥，安慰道：

“你们俩不要怕。”

“论文照旧发表。”

“年轻人嘛，犯点错误不要紧。”

“或许它并不是一个错误呢？”

因此，乌伦贝克和古德斯米特关于电子自旋的论文得以发表。

随即，就引起了物理学界的轩然大波。

大佬们反应不一。

爱因斯坦和玻尔都认为，洛伦兹计算出的错误，并不是真正的错误。

利用量子论的概念可以解释。

然而，泡利却始终坚决反对。

因为就在这之前，他猛烈抨击了科罗尼格的论文。

而后者的论文和乌古二人的论文内容，几乎一致。

当然，后来证明，那一次确实是泡利错了。

但是，这一世嘛。

即将到来的量子论研讨会上，就看泡利能不能发现这个问题了。

一旦泡利发现了，以他的性格，估计会怼的乌古二人当场自闭。

而在场的人，估计很难有人可以说服泡利，其实那个错误并不是错误。

除非...

李奇维出手！

此刻，图书馆内响起了乌伦贝克和古德斯米特的低笑声。

他们二人很快就会明白，什么叫欲戴王冠必承其重。

一个全新的物理学理论刚诞生，必然饱受质疑。

只有迈过，才是海阔天空。