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1 # 段叼叼
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2 # 物理思維
提出物質波概念的德布羅意(1892-1987)是法國貴族,他本來是學文的,第一個學位是歷史學,但他的哥哥是位實驗物理學家,並且擁有自己的私人實驗室。
德布羅意從自己的哥哥那裡知道物理學正處在“大革命”的前夜,有很多有意思的問題有待解決,並且很可能會以某種“革命”的方式解決。
受哥哥影響,德布羅意轉學物理,並於1924年他的博士論文中提出了物質波的概念,認為電子及其他物質都具有波動性。德布羅意的這個工作受到了愛因斯坦的高度讚揚,並很快被戴維遜和革末用實驗證明(1927),這樣1929年,年輕的德布羅意就獲得了諾貝爾物理學獎,登上了人生之巔。
應該說德布羅意的這個工作也受益於他的歷史學訓練,如果從概念發展史的角度看,很多基本概念並非從來如此,一直如此,很可能會經歷過一些反覆。
比如我們考察光的本性的話,最初是牛頓的粒子說,然後是惠更斯的波動說,到麥克斯韋之後很多人相信這種波動就是電磁場的波動,赫茲實驗則從實驗上驗證了麥克斯韋的理論,但到了黑體輻射和光電效應,光的粒子說又復活了。
看起來人們對光的認識經歷了:粒子說->波動說->粒子說,這樣的反覆。
受此啟發,德布羅意猜測作為粒子的電子很有可能具有波動的性質,並提出了物質波的概念。在波動的影象下解釋了玻爾的氫原子模型。
這個工作是量子力學發展史上的突破性工作,以此為出發點,人們自然會問應如何描述電子的波動性(答案是波函式),這種描述又應滿足什麼樣的運動方程(答案是薛定諤方程)等等。
除提出物質波概念外,德布羅意後來還提出了“導波”理論,並推動建立了著名的歐洲核子研究組織(CERN)。
估計是樓主覺得德布羅意在提出了物質波的概念後,沒能再有新的巨大的突破吧~ 我只能說,德布羅意物質波是他的巔峰之作,也是量子力學的里程碑。
關於他後來索耳威國際物理學大會上對物質波的波和粒子關係嘗試用波包來解釋,然後這種解釋被時人否定,我覺得情有可原。那個時候的物理學家還習慣用經典物理學的方式去思考問題,由於實驗的限制,可供使用的資料也很少。
至於後來薛定諤和海森堡使用機率波的思想獨立寫出了波函式的數學表達,帶著量子力學朝著一個完全不同的方向前進,我只能說,那是屬於偉人的時代,那個時代給了每個人有一段獨領風騷的時間。
沒有真才實學,憑什麼站在那個時代的最高峰,沒有真才實學,憑什麼搭建一座宏觀世界與微觀世界認知的橋樑?