有前人的教训在此,陈慕武又怎么敢给这位爷安排动手操作的实验呢?
还是乖乖跟在自己身边研究理论就好了。
“当然,陈老师,您忙您的。
如果有什么事情我能帮上忙的话,也请尽情吩咐我.”
虽然奥本海默表现得很积极,可陈慕武却在心里说,我怎么敢!
但是他表面上还是要客客气气的:“你这段时间如果想要自习的话,可以去基督学院的图书馆,当然也可以到我这里来。
“如果在学业上遇到些不懂的地方,我们也可以互相探讨。
不过,有关量子力学是什么,矩阵又到底是怎么一回事这个问题除外,我现在就正在写一篇与之相关的论文,等写出来之后,应该就能解答疑惑了.”
陈慕武前一段时间抛出来的那个大杀器,现在仍然是谁看谁迷糊。
就连在布里斯托尔郡过暑假的狄拉克,这个在近代物理学家中数学最好的一个人,在得知陈慕武回到剑桥之后都给他寄来了一封信,向他询问有关量子力学的一些事情。
“好的,多谢陈老师.”
师生之间的谈话就此结束,陈慕武在办公桌上摆好笔、纸和打字机,而奥本海默也从自己随身携带的书包里掏出来一本书,在沙发上安静地读了起来。
……
在原时空里,薛定谔确实给出了第一个波动方程,这个方程能描述微观粒子,其实在一开始就是电子的运动规律。
而且这个方程有很大的局限性,因为薛定谔方程的动能和动量都是从经典力学中得来的,那么他也就只能描述低速运动的电子。
当电子的速度接近光速,也就是进入相对论效应的势力范围之后,薛定谔方程就失效了。
同时,正像之前陈慕武给德布罗意推导如何猜出薛定谔方程时那样,用这个方程求解氢原子光谱,只能得到三个量子数,却得不到被电子自旋所控制的第四个量子数。
这也就是说,薛定谔方程无法描述电子的自旋。
为了解决薛定谔方程只能描述低速电子这第一个问题,人们在相对论效应下做了许多尝试。
这不能怪薛定谔没学好相对论,只能从经典力学入手。
其实在第一开始,薛定谔在建立描述物质波的波动方程时,用的就是狭义相对论中的能量和动量关系,e=pc+。
只是在狭义相对论的能量-动量关系下得到的方程,并不能得到氢原子的光谱,让薛定谔认为这是一个错误的方程。
然而按照经典力学的能量-动量关系e=p(2,得出来的方程却能完美地解决氢原子光谱的问题。
可其实薛定谔不知道的是,他一开始在相对论能量-动量关系下求解出来的方程,则正是这个被瑞典物理学家奥斯克克莱因和沃尔特戈登分别独立提出来的克莱因-戈登方程!
只是这个克莱因-戈登方程,其实是个看上去很美的银样枪头
它不能正确地求解出氢原子光谱来不说,还存在有很多其他的大问题。
因为在克莱因-戈登方程中,其中用到的有关粒子能量的部分,用的不是能量e本身,而是能量的平方项e。
这就导致了在求解粒子能量的过程中,要对这个平方项开根号,才能得出最终的能量。
就连中学生都知道,开根号就会同时出现正负两个解,这也就意味着,最终求得的能量也有正负两个。
粒子具有正能量,当然没什么问题。
而粒子具有负能量……
按照爱因斯坦的质能方程,e=,粒子能量为负数的话,相应的其质量也同样应该为负数。
可是,怎么会有负质量的粒子呢?
这简直就是滑天下之大稽!
然而克莱因-戈登方程的荒谬之处还不止于此,因为求解这个方程不但能得到负的能量,还能得到负的概率。
和负能量比起来,负概率就更不可理喻了!
平日里描述一个事件的发生概率非常小,我们只会说这是零概率事件,但绝不会说它是负概率。
鬼知道负概率时间究竟会是一种什么东西!
明知道克莱因-戈登方程是一个笑话,可为什么陈慕武还一定要把这个方程写进自己的论文里呢?
这有两方面的原因,一是这个方程也并不是一无是处,在很久之后的后来人们发现,克莱因-戈登方程虽然不能描述像电子这种自旋为半整数的费米子,但是可以描述一些自旋为零的粒子的运动规律。
比如赫赫有名的上帝粒子“希格斯-玻色子”,是这个方程唯一能描述的基本粒子,除此之外,还有π-介子这种复合粒子等等。
而且除了粒子,它有时候也能用以描述场的状态。
二是因为如果没有克莱因-戈登方程提出来了负能量和负概率这两个大麻烦,物理学家们便不知道到解决了其中负概率这个大麻烦的狄拉克方程有多优秀。
上初中时,语文老师在作文课上,曾经教过欲扬先抑这种写法的好处。
所以这种手法,同样被陈慕武运用到了自己的这篇波动力学的论文当中。
我先抛出来两个让物理学家们束手无策的大麻烦,然后再亲自动手解决掉它。
先狠狠地压情绪,然后在最后让情绪喷薄而出。
陈慕武觉得自己的这篇论文最终写成并发表之后,应该会给当今的物理学家们见识一下小小的爽文震撼。
陈慕武在办公桌上越写越嗨,键盘也是敲得越来越响。
直到有人挨个敲门通知已经到了下午六点,实验室的下班时间,他才意识到一天的时间已经过去。
而奥本海默,也像蘑菇一样,整整在沙发上坐了一天。
好在他同样正津津有味地读着书,这才让陈慕武稍微放了心,至少他应该不会觉得自己被冷落了吧?
陈慕武决定和他套套近乎:“罗伯特,下班了,今天是你第一天进入到卡文迪许实验室里,我请你出去吃一顿,如何?还有你这本书是什么?我看你似乎读得很投入.”
突然听到陈慕武改口叫了他的名字,奥本海默立刻又舒缓了不少。
他连忙毕恭毕敬地站起身:“陈老师,这本书是基督学院的学生向我推荐的,说是目前英国市面上的一本畅销书。
我今天读过之后发现确实很有意思,不知不觉就在这间屋子里度过了一整天的时间。
“您请看,”奥本海默合上书,把封面对向陈慕武,“这本书叫做《巴黎快车谋杀案》,是一位叫做钱德勒约克的作家写的处女作.”
终于写完了,再次抱歉!
第148章 96尼尔斯的美人计
刚刚陈慕武注意到,奥本海默在看书的过程中,还时不时地掏出笔和本子,在上面写写画画。
所以他一开始以为奥本海默看的不是物理学课本,就是和矩阵有关的数学书。
可陈慕武怎么也没想到,能让奥本海默读得津津有味的不是专业书籍,却是这一本小说。
这就很尴尬了。
总不能告诉奥本海默,他就是这本小说的原作者之一吧?
陈慕武不动声色地问了问,自己这个大弟子对这本书的看法。
“我看你似乎读得很投入,这本书的内容怎么样?”
“简直是太棒了!我仿佛也跟着书里的描述坐了一回火车,跟在这个陈乔治的身边,当了一次侦探。
“我一直都在猜测谁才是凶手,直到看到最后,我才发现,原来凶手竟然是……”
奥本海默突然觉得自己好像在老师面前有些忘乎所以,于是连忙闭上了嘴。
他在心中暗自庆幸,幸好自己及时刹住了车,否则剧透一时爽,毕业就要火葬场了。
“不过这本书还很有意思,陈老师,我觉得您一定认识这本书的作者,或者说,这本书的作者,一定知道您.”
啥?
我的马甲就这么简单的掉了吗?
“奥本海默先生,你为什么这么说?”
陈慕武不动声色。
“因为我感觉这本书的主人翁,这位叫陈乔治的中留学生,其原型应该就是陈老师您。
“他既来自中,又是英国的留学生,而且还姓陈,难道这仅仅是一种巧合吗?我不这么认为。
“至少,我觉得这位钱德勒约克先生,最起码也在报纸上读过您的事迹,所以才有如此的灵感.”
“罗伯特,你可真会开玩笑.”
陈慕武打了个哈哈,就把这件事情给掩盖了过去。
他带着奥本海默离开卡文迪许实验室,沿着自由校巷拐了一个弯,就进入到本笃街上的老鹰酒吧继续师徒间的对话。
……
刊载着第一个波动方程的论文的《自然》周刊,终于在几天前上了市。
与此同时,在陈慕武建立量子力学的一个多月之后,德国物理学会在柏林召开的每周例会上,来自哥廷根大学的玻恩,终于针对有关量子力学和矩阵计算的一些问题,上台做了一个总结性演讲。
“英国剑桥大学的陈博士,最近为微观世界的物理学运动,总结出了一套新的规律。
“他摒弃了之前无数物理学家为了研究微观世界而做的种种努力,其中最重要的一点,就是抛弃了玻尔的原子模型,否认了电子轨道的存在。
“他从谐振子入手展开计算,进而引入了一种新型的数学工具,矩阵。
“……”
玻恩的这个演讲,基本上就是把陈慕武的论文从头到尾给完全重复了一遍,其间还穿插夹杂着自己对论文的理解。
在场的众人,基本上都早就已经读过陈慕武《关于量子力学》这篇论文,所以玻恩的演讲,并没有引起更大的轰动。
玻恩讲完之后,来自汉堡的泡利,也请求登台发言。
他刚一上台,上来就是对刚刚演讲完的玻恩进行了一阵很不客气的冷嘲热讽:
“感谢玻恩教授为我们大家从头到尾地把剑桥大学陈博士的这篇论文,又重新梳理了一遍。
如果我们物理学会里有视力不佳的会员,我想他一定会很感谢的演讲。
“陈博士不但在巴黎奥运会的游泳池中奋勇向前,他最近在微观世界的物理学研究上也很是突飞猛进。
“虽然他之前也曾提出过电子像地球那样,同样具有自转这一可笑而荒谬的理论,或许都不能称之为‘理论’,而应该叫它‘歪理邪说’。
“但是陈博士这次总算是开了窍,在他的这篇名为《关于量子力学》的论文中,他终于提出来一个看上去还不错的理论。
“虽然摒弃了电子轨道的存在,但是陈博士的这个新理论,却是更加地简单和直观,并且可以更好地描述粒子的运动,以及粒子之间的相互作用。
“我从陈博士的这篇论文中受到了很大的启发,并在前一段时间,尝试着用他在论文中提出来的矩阵这种数学工具,计算出了氢原子光谱。
”不得不说,这个理论比玻尔-索末菲原子模型更加简单直接,我们的请原子光谱不必再建立于三个毫无依据的假设和四个量子数上,而是能直接通过物理学规律给计算出来。
“下面,我将简单讲述一下,究竟该如何从量子力学入手,使用陈博士提供的矩阵,来具体计算出氢原子光谱。
“……”
台下的听众们,人人都很震惊。
不过让他们惊讶的并不是,在大家都还在苦苦恶补线性代数的时候,泡利就已经能用矩阵和量子力学,来计算出氢原子光谱。
而是索末菲门下的这个自视甚高的天才学生,居然能对一个同龄人表现出如此的认同。
要知道泡利可是一个连爱因斯坦都瞧不起的家伙,陈慕武能从他口中得到一个“看上去还不错”的评价,已经算得上是一种莫大的赞扬了。
泡利在讲台墙上的黑板上写下来各种稀奇古怪的矩阵计算公式,再次让不少坐在观众席上的物理学家们头大了起来。