量子论研讨会在众人的意犹未尽中结束了。
然而,所有人都都明白,它不仅是结束,也是新的开始。
它对现代物理学的影响才刚刚开始。
会议之后,乌伦贝克三人就以共同作者的名义,立刻发表了电子自旋的论文。
论文一出,瞬间震惊了物理学界。
所有人都被这个消息惊爆了眼球。
“我的天啊!第四量子数终于被发现了!”
“这应该能和不相容原理媲美了吧。”
“我本以为泡利已经天下无敌了,没想到还有更牛逼的天才。”
“这三人是谁的部将?”
“乌伦贝克、古德斯米特可是上了第二届物理奥赛天才榜的大神。”
“目前是埃伦费斯特教授的学生。”
“那这个科罗尼格又是谁啊?这么吊?”
“哦,原来是玻尔教授的博士,失敬失敬,那就没问题了。”
大部分人第一时间就认同了电子自旋是第四量子数。
在他们看来,能在《自然》期刊封面上发表的文章,怎么可能会出错。
然而,对于某些大佬而言,情况就不同了。
荷兰,首都阿姆斯特丹。
68岁的洛伦兹在退休几年后,被返聘任为荷兰高等教育部部长一职。
当他听说荷兰的两位天才,发表了关于第四量子数的论文后,喜不自禁。
他让人拿来论文,认真阅读。
这一看,非同小可。
洛伦兹计算后发现了电子自旋超光速的问题。
他连忙写信给埃伦费斯特,告知这个问题。
既然他自己能发现,那么其他物理学大佬肯定也可以。
如果不解释清楚这个问题,那么这篇论文的发表意义就有待商榷。
然而,他没想到,埃伦费斯特收到信后,直接亲自登门拜访,向他说明了来龙去脉。
洛伦兹闻言,大笑道:
“这个布鲁斯啊,还是那么喜欢咋咋呼呼的。”
“这下我看他在第三届会议上,还有什么内容可说了。”
埃伦费斯特闻言会心一笑。
布鲁斯会议,这个物理学界的至高会议。
别人可能要担心邀请函的问题。
但眼前这位大佬不用。
因为洛伦兹被选举为布鲁斯会议的固定主席。
也就是说,只要他活着,他就必然能参加布鲁斯会议。
简直羡煞所有人。
洛伦兹没有猜错,乌伦贝克三人的论文发出后,很快就有人产生了质疑。
然而,还不待他们公开讨论。
紧接着,又一件大事发生了。
让所有的讨论直接失去了意义。
量子论研讨会的内容,被量子研究所全部公开!
关于电子自旋的争论过程,清楚地展示在所有人面前。
此举一出,瞬间在物理学界引发了十八级大地震。
无论是物理学家还是普通学生们,全都沸腾了。
他们全露出不可思议的神情。
这场研讨会的精彩程度,简直超越了众人的想象。
“我的老天啊!电子自旋竟然还不一定是正确的?”
“泡利也太牛逼了吧,竟然和布鲁斯教授激情辩论!”
“自旋非旋?不可描述?”
“上帝啊!我感觉脑子已经不够用了。”
“布鲁斯教授的理论也太惊世骇俗了!”
这一刻,所有人都被布鲁斯教授和泡利的辩论惊到了。
从某种程度上而言,它甚至能上升到世界本质是可知还是不可知的了。
这在哲学界可是一个永恒而未解的命题。
德国,哥廷根大学。
玻恩在今年被聘为物理系主任后,和好友弗兰克一起任教。
弗兰克就是当初在第二届量子论会议上,与G·赫兹一起,用实验验证了玻尔模型的那位。
当时的青年俊杰,现在已经成为了知名的物理学家。
他和玻恩一起,撑起了哥廷根大学物理系。
并且他的研究方向,也包含了量子论。
所以,面对这则消息,他的震惊程度可想而知。
“真是没想到啊,当初还稚嫩的玻尔模型,竟然发展到了这一步。”
“有了不相容原理,再加上第四量子数。”
“量子论应该算完善了吧。”
玻恩感慨地点点头。
“是的。”
“不然布鲁斯教授也不会说要重构量子论了。”
真实历史上,玻恩虽然名声不如玻尔、海森堡等人。
但是他对于量子力学贡献非常大,甚至是不可或缺的。
量子力学中有句戏言。
叫:薛定谔不懂薛定谔方程。
意思是虽然薛定谔发表了波动力学方程,但是他却错误地理解了方程的意思。
而正确的解释,则是由玻恩给出的。
那就是大名鼎鼎的【概率诠释】。(和电子跃迁到哪个轨道的概率不是一回事)
这是量子力学的核心观念,极其重要。
概率诠释,简单理解,就是电子是以概率的形式,随机出现在原子内部的各个地方。
也就是后世我们常说的【电子云】的形成原理。
由此可见其重要性。
此外,真实历史上,海森堡、泡利等人都在他的手下学习过。
海森堡能发表矩阵力学,也是得到了玻恩的巨大帮助。
可以说,玻恩的贡献贯穿了量子力学的发展前期。
所以,他是一位名副其实的量子力学大佬。
但是现在,玻恩显然还够不上一流物理学家的行列。
他没有什么颠覆性的成果在手。
他与布鲁斯教授在1900年就相识了,比很多物理学家都要早。
但是现在,两人的地位如云泥之别。
所以,玻恩的内心感慨万分。
“希望接下来,布鲁斯教授能给物理学开拓一片新的天地。”
现有的量子论已经趋于完善,玻恩觉得自己是没啥机会了。
只能等待新的方向。
这时,他旁边的一位博士生,忽然问道:
“教授,我还是不能理解,电子自旋不可描述是什么意思?”
“电子即便不是真的在旋转,那它一定也处于某种状态中吧。”
“只不过,这种状态我们现在还不知道而已。”
“所以,其实不是不可描述,而是暂时不能描述。”
“也许某一天,等到理论更完善,我们就能知道自旋的状态是什么了。”
玻恩和弗兰克闻言,都欣慰地点点头。
他们不害怕学生提问题,就害怕学生没有任何问题。
没问题说明就是没懂。
对于量子论,尤其如此。
弗兰克笑着说道:
“玻恩,你收了一个好学生啊。”
“我觉得洪特未来一定能取得很好的成就。”
这个年轻人正是洪特。
今年25岁的洪特,在战争结束的第二年,成为了玻恩的博士生。
小伙子戴着一副金丝圆边眼镜,帅气无比。
真实历史上,他就是核外电子分布三大原则之一:洪特规则的提出者。
在泡利提出不相容原理后,物理学家就可以轻松地确定电子的排布。
但是,他们会遇到一些特殊的情况。
比如,假设最外层一共有2个电子。
那么,它们是按照自旋不同的方式,分布在同一个轨道里。
还是按照自旋相同的方式,分别占据一个不同的轨道呢。
泡利不相容原理无法解释这个问题。
洪特在总结了大量的光谱实验数据后,发现了一个规律。
那就是电子是按照第二种方式排列的。
这就是所谓的洪特规则。
但是洪特本人,并没有因为这个成果获得物理诺奖。
不得不说,是一个遗憾。
而且洪特更传奇的是他的年龄。
这位大佬一直活到了1997年,享年101岁。
可以想象,当时的物理学家面对洪特的感觉。
简直就像在亲身经历那一段波澜壮阔的物理学史。
他们能从洪特的眼中,既能看到经典物理学的落日余晖:洛伦兹、汤姆逊、普朗克、居里夫人......
也能看到现代物理学的璀璨骄阳:爱因斯坦、玻尔、海森堡、薛定谔、狄拉克......
厚重而浪漫!
此刻,面对洪特的问题,玻恩解释道:
“你的问题恐怕是大多数人都有的问题。”
“我也是仔细想了好长时间,才想明白了。”
“其实,按照布鲁斯教授的解释,电子自旋的状态本身就是不可知的。”
“并不是因为技术手段或者什么,暂时不知道。”
“而是从本源上,就不可描述。”
“你不要把自旋想象成一种动态的状态,一种运动。”
“电子自旋也没有产生的原因,它是电子天生自带的性质。”
“它是一种内禀属性,就和人的名字一样。”
“我们知道每个人都有名字,但是你能描述出来【名字长什么样吗】”
“其实你是被【自旋】这个名词误导了,以为它是一种运动。”
“如果现在把电子自旋改成电子质量,恐怕你就没有问题了。”
“你肯定不会问质量是一种什么状态。”
洪特听完后,恍然大悟。
他一直带着经典物理学的思维,去理解电子自旋,总觉得需要给出一个定义。
但是现在玻恩教授用名字和质量举例后,他就能明白了。
电子自旋是一种属性,而不是一种运动。
但是,这就更惊世骇俗了。
“布鲁斯教授怎么能断定它就是属性,而不是某种运动呢?”
玻恩闻言,似是回忆了一番,而后感慨道:
“说实话,我第一眼看到这个解释时,其实和你一样震惊。”
“这个问题,我没办法回答你。”
“我只能说:相信布鲁斯教授的直觉。”
“你没有接触过他,你无法想象那是一个什么样的男人。”
“无数的事例证明了:布鲁斯教授的直觉是通往真理的捷径。”
“而且,这一次,他同样给出了期限。”
“他的重构量子论有了重大突破,说不定以后就可以解释,为什么电子自旋是一种属性。”
“当然,你现在可以不接受他的观点,不承认电子自旋的正确性。”
“就和当初光的波粒二象性一样。”
“物理学的发展,是需要时间来证明的。”
听完导师一席话,洪特郑重地点点头。
他已经清楚了电子自旋的所有前因后果。
总之,以目前的物理学视角而言,电子自旋依然是一个猜想。
但是这个猜想非常完美,能解释遗留的反常塞曼效应。
而且使用布鲁斯教授的观点,就可以很好地理解这个猜想。
但是,这不代表它一定是对的。
接下来,物理学家要做的,就是从更高的层次,去研究电子自旋。
至于那是什么,洪特就不知道了。
不过他对自己很有自知之明。
那种层次的物理学,还轮不到他去插手。
把手边的研究完成,赶紧博士毕业才是正道。
这时,洪特忽然笑着说道:
“对了,教授。”
“我最近研究不相容原理,发现它在处理电子排布问题时,会有一种无法处理的情况。”
“我想约您的时间和您讨论一下。”
玻恩闻言,惊讶了一下。
不相容原理竟然也有问题?
弗兰克打趣道:
“哎呦,洪特,那你可要当心了。”
“泡利那小子可不是好惹的。”
“小心他听到消息后,直接来哥廷根大学找你辩论。”
“我们可帮不了你啊。”
“连布鲁斯教授都无法完全说服他。”
说罢,玻恩和弗兰克哈哈大笑。
洪特则尴尬地摸了摸脑袋,他可不敢与那些绝世天才们争锋哦。
而此刻,三人口中的泡利,正在量子研究所耍的不亦乐乎。
李奇维接受了索末菲的推荐,收下了泡利当自己的助手。
泡利到了新环境后,完全没有拘谨不安的感觉,反而非常自来熟。
他很快就和薛定谔、伊蕾娜等人打成了一片。
“薛哥,你怎么看起来萎靡不振的,昨晚干什么去了?”
“伊姐,你怎么找约里奥当男朋友啊,长得那么丑。”
在研究所全体人的抗议声中,李奇维无奈,只好忽悠泡利道:
“泡利,不要埋没你的才华。”
“我希望你经常能到世界各地去交流见识。”
“一方面宣传量子研究所,另一方面宣讲你的不相容原理。”
“让更多的人了解量子论,找到更多像电子自旋这样的问题。”
“你放心,研究所出资,公费出差。”
泡利闻言大喜。
“布鲁斯教授对我也太好了吧。”
泡利的事只是插曲。
李奇维最近的重要工作,是准备马上到来的第三届布鲁斯会议。
而这一次的会议,必将再次震撼物理学界。