【文魁大脑读书会】薛莲23/60《上帝掷骰子吗-量子物理史话》

《上帝掷骰子吗-量子物理史话》阅读第3天,薛莲

阅读时间:2015年11月3日,20:00-22:00,2小时;

阅读书本:《上帝掷骰子吗-量子物理史话》,北京联合出版社,P101-P150;

阅读目标:什么是量子?它究竟有多神奇?

阅读方法:泛读,不理解的重点读,适当运算

阅读笔记:

第五章:曙光

1、BKS理论崩溃,物理学陷入混乱,粒子?波?

2、海森堡,电子在原子中运动,运动模型:Matrix矩阵

因为观察到的只有“能级差”“轨道差”,所以,从可观察到的事实出发,能级差就象乘客从A站到C站需要花多少钱那么实在。

计算Ⅰ*Ⅱ与Ⅱ*Ⅰ?

计算小矩阵

Ⅰ*Ⅱ≠Ⅱ*Ⅰ?

海森堡说,物理学,必须从唯一可以被实践的数据出发,而不是靠想象和常识习惯。

3、1924年,波恩将海森堡的论文寄给了《物理学》,并被发表了。标志着新生的量子力学在公众面前的首次亮相。

4、波恩与助手约尔当,论文《论量子力学》,海森堡、波恩、约尔当,论文《论量子力学2》,三人论文。新体系在理论上的成功!

物理学是从实验观测量出发,并以庞大复杂的数学关系将它们联系起来的一门学科。

5、狄拉克简化矩阵,换成经典的泊松括号。

6、1926年,新的量子力学,矩阵力学,由海森堡为它奠基,波尔、尔当用矩阵作主体,狄拉克以q作装饰,荷兰莱登的两个学生的电子自旋作落成典礼。

至此,量子的力量完全苏醒,正式走上舞台,它将改变物理学的一切,并影响整个20世纪的面貌。

第六章:殊途同归

1、1926年,薛定谔,把德布罗意的“相波”理论运用到原子体系的描述中,将电子看成德布罗意波,用一个波动方程来表示,即“薛定谔波动方程”,建立了全新的力学体系—波动力学。

2、原子中电子的能量不是连续的,由原子的分立谱线充分地证实。为描述这一现象,玻尔用了“分立能级”的假设,而海森堡用了《矩阵》,薛定谔则用了波动方程。

于是,原子的光谱既可以由矩阵表示,又可由波动方程推导出。

3、那么,这个全新的量子论,究竟是“矩阵力学”还是“波动力学”?即将引发内战!

4、量子论的两条路,数学上是一致的,都是从经典的哈密顿函数而来。

(1)【微粒】矩阵力学,从粒子运动方程出发,粒子性、不连续性,以数学为唯一基础。领袖:玻尔成员:海森堡、波恩、约尔当。相对壮观。

(2)【波】波动力学,从波动方程出发,波动性、连续性,强调继承性和古典观念,重视理论的形象和物理意义。领袖:爱因斯坦成员:薛定谔以德布罗意理论为切入点。相对松散。

争论不可开交!但波动方程因其传统与简洁占了人气的优势,而矩阵因其笨重仅在自旋等个别问题上占优势。

5、波恩指出薛定谔的波函数psai,实际是一个“骰子”,它代表的是一种随机,一种概率,它的出现概率则像一个波,严格地按波函数的分布所展开。

6、古典物理学是严格的决定论:宇宙从出生的那一刹那起,就有一个确定的命运。它是当时整个科学的基础。而量子论竟是部分不可预测、随机的?它要改造整个科学的基础。

7、决定论的兴衰浓缩了整部自然科学在20世纪的发展史。

阅读心得:真是太精彩了!当我阅读时,整个人沉浸在其中,又算,又查,不亦乐乎。因为阶段还不够完整,故明天一起画导图。

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