第413章 驚天質疑!BKS理論!能量守恆定律和動量守恆定律錯了?
第413章 驚天質疑!BKS理論!能量守恆定律和動量守恆定律錯了?
光電效應和吳-康普頓效應,有力地證明了光的波粒二象性。
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到了此刻,哪怕是再頑固的物理學家,也開始逐漸接受這個匪夷所思的概念。
反正現代物理學已經在離譜的路上狂飆不已,多加一個波粒二象性好像也沒什麼。
而李奇維則因為光的波粒二象性,再一次震驚物理學界。
所有人都明白,那個花了四五年建設科學之城的男人,他並沒有遠離物理的前沿研究。
他依然保持著對物理學最敏銳的直覺。
一出手,就能攪動風雲,為物理學又新增一個重要的概念。
這種一直維持在巔峰的狀態,讓物理學家們無比羨慕。
「布魯斯教授難道就沒有極限嗎?」
然而,就在所有人都以為,光的本質要蓋棺定論時,意外發生了。
丹麥,哥本哈根理論物理研究所。
玻爾這些年,一直致力於研究所的發展。
他拒絕了美國、英國、德國等大學給他伸出的橄欖枝。
而是毅然回到祖國丹麥,發展物理學,建設國際研究中心。
玻爾在物理學領域出身正統,又師從布魯斯教授。
再加上他是玻爾-李模型的提出者,所以其在物理學領域的地位不言而喻。
玻爾在丹麥的地位,就等同於李奇維在華夏的地位。
此外,玻爾非常注重平等、自由的討論,和互相合作的學術研究氛圍。
因此,他在哥本哈根建設的研究所,吸引了來自世界各地的優秀物理學者。
此刻,研究所內。
一場討論正在進行中。
玻爾、斯萊特、克拉莫斯、科羅尼格四人圍坐一圈。
斯萊特是美國物理學家,他這段時間遊歷歐洲,正好拜訪玻爾的研究所。
克拉莫斯則來自荷蘭,他目前是玻爾的博士生。
真實歷史上,克拉莫斯會繼任埃倫費斯特在萊頓大學的職位。
四人討論的內容正是吳-康普頓效應。
玻爾一直以導師為榜樣,在學術交流中注重人人平等的辯論。
他認為只有在辯論中,才能共同挖掘科學的真諦。
一個不會辯論的物理學家,說明他沒有辦法堅持自己的觀點,就算碰巧發了論文也成為不了偉大的物理學家。
但辯論的結果是,每次都是玻爾贏。
怪不得他喜歡辯論。
而現在,玻爾準備把矛頭指向了自己的導師,布魯斯教授。
「我認真看了吳和康普頓的論文。」
「他們的實驗中有一個致命的問題。」
「吳-康普頓效應僅僅表示,X射線在被物質散射後,其波長發生了變化。」
「但是這種變化,很有可能並非是X射線的原因,而是原子的輻射。」
「受到X射線碰撞的電子,由於產生量子躍遷,發射輻射,同樣產生了X射線。」
「這些才是波長變長的X射線來源。」
斯萊特、克拉莫斯、科羅尼格三人聽了玻爾的話後,都有點駭然。
好傢夥,這是準備師徒反目啊。
但是他們卻無比佩服玻爾的勇氣和實力。
因為對方講的非常有道理。
斯萊特對這個問題很感興趣,他說道:
「玻爾教授,您的角度非常奇特。」
「正好我也有一個想法。」
「我認為原子間可能存在一種【虛輻射場】。」
「原子通過這種輻射場與其它原子建立聯繫。」
「這樣,就能產生大量同波長的X射線。」
克拉莫斯雖然只是博士,但是他比不善言辭的科羅尼格顯得更活潑。
他踴躍發言道:
「導師,如果您的想法是對的,我覺得我們要建立一種新的機制。」
「放棄光量子概念在原子吸收和發射輻射之間的因果關係。」
這個說法有點含糊,但意思就是直接放棄光量子的概念。
科羅尼格聽的膽戰心驚。
「好傢夥,你小子是要挑戰布魯斯教授啊。」
「連玻爾教授都沒有直接否定光量子。」
科羅尼格為克拉莫斯捏了一把汗。
同時,他又有點羨慕對方。
這不就是布魯斯教授所說的:「敢於向權威亮劍」。
但是他自己就是做不到。
玻爾一聽,眼睛瞬間亮了起來。
「克拉莫斯,你的想法非常大膽,但也非常好。」
「這就是辯論的目的。」
「而且,我又想到了吳-康普頓效應的問題。」
「那就是它無法對單個光量子和電子的相互作用進行觀測。」
「從而只能在平均意義上證明光量子這個概念。」
「所以,我甚至認為對於單個量子而言,能量守恆定律和動量守恆定律可能不再正確。」
嘩!
玻爾的話讓三人震驚無比。
兩大守恆定律竟然被玻爾教授放棄了!
這比放棄光量子的概念簡直還要離譜。
真是離譜他媽給離譜開門,離譜到家了。
斯萊特當場表示反對。
「教授,我覺得您的想法有待商榷。」
玻爾雄辯道:「不,我是有理由的。」
「吳有訓和康普頓的論文中,是用單個光量子和電子來做解釋的。」
「但是如果我們把它弱化成一種統計效應,其實可以達到同樣的效果。」
「也就是說,對於單個量子而言,它沒有必要遵守動量守恆和能量守恆。」
「只要它們在統計學意義上,宏觀上守恆即可。」
不得不說,玻爾強大的演講和辯論能力,讓三人折服了。
斯萊特眼睛瞪的很大,他感覺越聽越有道理。
但是,這是不是有點過於匪夷所思了。
克拉莫斯更是滿臉崇拜地看著導師,心中止不住震撼。
「玻爾教授果然不愧是物理學領域的絕世人物。」
「這种放棄單量子守恆定律的想法,簡直驚世駭俗。」
只有科羅尼格呆呆的,他已經完全跟不上三人的節奏了。
玻爾鼓勵地說道:「科羅尼格,說說你的想法。」
「我們這是平等的學術討論,任何意見都可以發表。」
科羅尼格最終還是沒有發表看法。
「教授,我最近在研究第四量子數,對光的波粒二象性沒有研究。」
玻爾也不惱怒,笑了笑,感慨道:
「科羅尼格啊,你這種不會辯論的性格,將來可能會吃虧哦。」
科羅尼格憨厚地笑了笑,撓了撓後腦勺。
他覺得玻爾教授有點危言聳聽了。
然而他不知道的是,很快,他就會因為自己的性格,錯失了一個後悔終生的成就。
這時,斯萊特忽然擔心的問道:
「玻爾教授,我們的論文發表後,應該不會引起布魯斯教授的誤解吧。」
「我們只是針對吳-康普頓效應提出質疑。」
玻爾大笑一聲。
「哈哈,你們就放心吧。」
「布魯斯教授可從來都是歡迎有人挑戰他。」
「真理是越辯越明,而不是不允許討論的。」
「華夏有句古語:弟子不必不如師,師不必賢於弟子。」
三人頓時對布魯斯教授的胸懷肅然起敬,同時對玻爾心悅誠服。
然而當晚,玻爾就連忙給量子研究所加急送了一份信。
「我親愛的老師,事情是這樣的.」
——
當格里高利收到玻爾的論文後,簡直不敢相信自己的眼睛。
「哦,上帝啊,玻爾的這篇論文也太誇張了。」
「看來只有他深得布魯斯教授的真傳。」
「要麼就不發表論文,要發就發驚天動地的論文。」
「他竟然懷疑能量守恆定律和動量守恆定律?」
「雖然只是在單量子層面去質疑,但也足夠震撼了。」
這一刻,格里高利有點猶豫了。
即便玻爾是他的小老弟,他也不敢把這篇論文放在正刊,甚至封面。
思來想去,最後,他一咬牙,還是決定用子刊發表。
1919年8月30日。
《自然》物理子刊,發表了玻爾三人的論文。
玻爾把他們的理論命名為「BKS理論」。
分別取自三人的名字首字母。
科羅尼格由於沒有參與討論,所以自然不能在論文中署上自己的名字。
玻爾對這一點要求很嚴格。
他經常對學生說:「每個人都要為自己的研究負責。」
「凡是帶有你本人名字的論文,一定意味著你在其中有自己的貢獻。」
「如果你對一篇論文沒有貢獻,那麼就不應該署名。」
「哪怕是我,如果沒有指導你們,你們都可以不用帶上我的名字。」
這就是玻爾,一個極富人格魅力的物理學家,深得學生們的喜愛。
BKS理論一發表,引起的轟動簡直比吳-康普頓效應還要巨大。
所有人都被玻爾的勇氣震驚了。
「哦,上帝啊,玻爾這是又向他的老師開炮了。」
「上一次玻爾反對原子行星模型,結果誕生了玻爾-李模型。」
「那麼這一次玻爾反對光的波粒二象性,又會誕生什麼新的理論呢?」
「果然,布魯斯教授一回來,物理學界就變得精彩了。」
「不過BKS理論確實有一定的道理,吳有訓和康普頓的實驗顯得有點粗糙了。」
然而,對於物理大佬們來說,他們無論如何都接受不了玻爾對於守恆定律的否定。
愛因斯坦給玻恩寫信時,說道:
「如果BKS理論是正確的,我寧願去當一個修鞋匠,也不願做物理學家。」
當玻恩不經意把愛因斯坦的話泄露後,又是引起一陣轟動。
絕大多數物理學家都支持愛因斯坦。
因為玻爾的觀點實在太駭人聽聞了。
能量守恆定律和動量守恆定律,經過了無數物理學家的驗證,有無數鐵一樣的事實。
沒有人會相信它們是錯的。
當然,要是布魯斯教授公然質疑守恆定律。
那就不好說了。
大佬們不敢想像那個畫面。
玻爾聽到愛因斯坦的吐槽後,只是笑了笑。
他知道導師這位好友的脾氣。
他本人和愛因斯坦也有深厚的友誼,很清楚對方的脾氣,就是這麼直接。
芝加哥大學。
吳有訓看著玻爾的論文,此刻他終於感受到了學術交鋒的魅力。
同時他也明白,為何歐洲會在科學領域領先亞洲了。
因為這裡非常流行公開的學術辯論。
大家通過嚴密的邏輯和準確的實驗,去闡述和捍衛自己的觀點。
在目前的華夏,還比較難以形成這種氛圍。
玻爾的BKS理論,可以說一針見血地指出了他和康普頓的問題。
在這種大佬面前,實驗有任何的瑕疵都會被放大。
「康普頓,看來我們又得忙起來了。」
康普頓小笑道:「之前我們為了儘快發論文,確實做的有點粗糙。」
「沒想到一下就被玻爾教授發現了其中的問題。」
「我現在才明白我和那些大佬的差距。」
一個月之後,吳有訓和康普頓發布了更精密的研究結果。
數據表明,在吳-康普頓效應中,反衝電子與散射光的出現存在明顯的同時性和角度相關性。
這就說明波長變長的X射線,不是由於電子躍遷輻射造成的,而是X射線與電子的碰撞造成的。
光的波粒二象性並沒有錯。
緊接著,德國的兩位物理學家利用更精密的儀器,證實了在單電子碰撞時,能量和動量依然是守恆的。
他們用了一種非常巧妙的辦法。
因為這個時代還無法發射單個光子。
如此一來,BKS理論只能宣告失敗。
但是,沒有任何人因此而輕視或者諷刺玻爾。
因為玻爾的行為,給所有人樹立了一個榜樣。
那就是現代物理學還遠遠未到成熟的時候。
任何人只要細心,敢於質疑,都能提出重要的觀點。
這場最頂級的學術辯論,讓無數人為之痴迷。
玻爾的大膽假設,讓人忍不住直呼:
「他就是下一個布魯斯教授。」
而在這場爭論中,李奇維從始至終都沒有公開發言。
只在結果確定後,他才說道:
「玻爾很不錯。」
至此,光的波粒二象性再無任何人質疑。
牛頓等人終於可以在九泉之下握手言和了。
但是現在的物理學家們就得頭疼了。
他們需要想出新的理論來解釋這個匪夷所思的現象。
到底該如何理解光的二元性。
同時大家約定俗成地把光量子簡稱為光子。
以此來著重體現光的粒子性。
研究量子論的人,則現在開始需要考慮,該如何把光子也納入量子論之中。
就在物理學界因為光的波粒二象性而苦惱時。
李奇維即將參加國際天文學聯合會的成立大會。
(本章完)
(還有更新耶)