第512章 不可測量即不存在！量子力學時代即將到來！指引物理群星！

  第512章 不可測量即不存在！量子力學時代即將到來！指引物理群星！

  在科學領域，有一個很重要的原則，名為「奧卡姆剃刀原理」。

  它的核心觀點是：如無必要，勿增實體。

  什麼意思呢？

  舉個形象的例子解釋。

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  這個世界上有沒有靈魂呢？

  對於科學家們而言，認為是沒有的。

  因為我們無法用任何測量手段觀察到靈魂的存在。

  靈魂也不能影響到現實世界。

  所以，靈魂對於科學而言，就是非必要的。

  那麼根據奧卡姆剃刀原理，我們就不要增加靈魂這個概念。

  這並非一定說靈魂概念就是錯的。

  而是去掉它，可以讓世界邏輯運轉的更簡潔。

  再比如地心說和日心說。

  地心說為了描述太陽系內天體圍繞地球的運動，需要引入幾百個同心圓。

  計算起來極度繁瑣複雜。

  但是日心說，通過萬有引力定律和橢圓軌道，簡單清晰地闡述了所有天體的運動。

  而且一旦發現新的天體，不需要像地心說那樣重新修改理論，直接就能計算出它的軌道，非常方便。

  這難道說明地心說是錯的嗎？

  其實不然。

  你如果非要把地球當成太陽系的中心，其實也可以描述運動方程。

  但是那麼多的同心圓屬實沒有必要。

  物理學家有更簡潔的公式表達。

  所以，根據奧卡姆剃刀原理，我們就應該拋棄地心說。

  這個原理與物理學家追求簡潔且完美的心理相得益彰。

  因此，它才會被無數人接受。

  量子論也是這種情況。

  如果能僅從原子發射光譜的頻率和強度，就推導出現有量子論的所有結論。

  那麼諸如軌道量子化、能級等概念，就不需要存在了。

  這也並非說這些概念就是錯誤的，而是它們不需要單獨假設。

  李奇維提出的兩個可觀測的量，無疑更加的合理和簡單。

  所以，在場眾人才會特別驚訝。

  這表示重構量子論將出現了曙光。

  現在已經有了明確的方向！

  「布魯斯教授果然恐怖如斯！」

  這時，伊蕾娜問道：

  「教授，我有一個問題。」

  「在您的相對論中，你把光速不變原理和相對性原理當成基本公理。」

  「然後從這兩個公理出發，推導出相對論的所有結論。」

  「為什麼到了量子論，您就很排斥把軌道量子化和能級當成基本公理呢？」

  「這兩個理論有什麼區別嗎？」

  眾人聞言都不約而同地點點頭。

  伊蕾娜的問題很有意思。

  同樣是公理，為什麼軌道量子化就需要慎重對待呢。

  李奇維笑了笑，說道：

  「不錯，伊蕾娜你提的問題非常好。」

  「我可以從兩個層面回答你。」

  「第一，狹相和廣相的兩大公理，它們雖然是公理，但是卻有堅實的實驗基礎或者思想實驗。」

  「光速不變原理，是通過實驗測量出來的。」

  「相對性原理在宏觀世界中很容易想像其圖景。」

  「而量子論中的軌道量子化，雖然有角動量量子化這個實驗支持，但電子繞核角動量本身就是一種猜測。」

  「我們依然是在用宏觀的物理概念，去套用電子的行為。」

  「我對這一點，始終保持謹慎的態度。」

  「第二，相對論是邏輯極其自洽的理論。」

  「目前為止，在它的適用範圍內，相對論可以解釋一切現象。」

  「但是量子論依然還遺留不少問題。」

  「這說明它並不是完美的理論。」

  「當然，我從來沒有說過重構量子論就一定是正確的方向。」

  「這只是我的物理直覺。」

  「也許量子論在現有的理論基礎上繼續發展下去，也能變得完善。」

  「現在有不少物理學家就是這樣乾的。」

  伊蕾娜聽完，露出原來如此的表情。

  她崇拜地看著布魯斯教授。

  這才是科學家該有的態度。

  永遠不滿足於現有的成果，探索理論的極限。

  就在眾人靜靜思考時，海森堡想到了自己以前的某些看法。

  於是，他鼓起勇氣，大膽地說道：

  「教授，可不可以這樣認為。」

  「因為量子論是研究電子這種微觀粒子的理論。」

  「人類目前無法通過肉眼或者其它儀器觀測到電子的運動方式。」

  「所以，對於研究者而言，看不到就表示沒有或者不存在。」

  「同理，測量不到的物理量，也是不存在的。」

  「這會不會是量子論的底層思想。」

  「就如奧卡姆剃刀原理描述的那樣。」

  嘩！

  海森堡的話讓眾人驚訝不已。

  這簡直比布魯斯教授的觀點還要激進啊！

  就是聽起來有點扯淡。

  「看不見就不存在？」

  「我們人類看不見電磁波，但是電磁波確確實實存在啊。」

  「可能海森堡口中的【看】不是單純地指用眼睛看。」

  「而更像是一種觀測或者測量行為。」

  「」

  眾人議論紛紛。

  薛丁格好奇地看著海森堡。

  經過短暫的接觸，他覺得眼前這個年輕人雖然表面很害羞，但是內心極其要強。

  而且他還認為對方對於重構量子論有一種病態的執著。

  所以，薛丁格在內心給出一個評價：沒長大的天才孩子。

  泡利則是霸氣地掃視一圈，眾人莫敢與之對視。

  海森堡的這個觀點，之前就已經對他說過了。

  現在配合布魯斯教授提出的兩大可觀測量，越發顯得這句話很有物理思想的韻味。

  李奇維面帶微笑看著海森堡，心中感慨。

  有些天才的天賦，是肉眼可見的溢出。

  海森堡無疑就是這樣的天才。

  他所說的不可觀測的量就是不存在的，正是後來量子力學的核心思想之一。

  甚至在其基礎上，又進化出更匪夷所思的思想：即便是可觀測的量，在測量之前，也可認為它不存在。

  這有點玄學的味道了。

  此時，李奇維笑著誇獎道：

  「非常新穎且大膽的想法。」

  「海森堡，我覺得你在量子論上很有天賦。」

  「或許你可以考慮研究這個方向，」

  聽到布魯斯教授的稱讚，海森堡內心美滋滋的。

  他早都在決定好了。

  「教授，您說的正是我所想的。」

  很快，眾人開始熱烈地討論起來。

  他們現在就好像守著寶山卻得不到的苦命人。

  布魯斯教授雖然找到了兩個可觀測的量，但是它們到底有什麼奧秘，在場的誰也不知道。

  甚至不少人覺得這個方向可能有問題。

  「僅從光譜的頻率和強度，能推導出什麼呢？」

  「難道量子論發展到最後，會變成光譜學嗎？」

  雖然布魯斯教授的狹義相對論和廣義相對論也只有兩個公理。

  但這完全不是一回事。

  

  相對論是以經典力學體系為基點的，它有很多可以參考的地方。

  而量子論則是重新打了一塊新的地基。

  薛丁格、泡利、伊蕾娜等人，也毫無頭緒。

  他們這時才真正明白，重構量子論絕對不是一件簡單的事情。

  只有海森堡若有所思，但怎麼也抓不住那一抹靈感。

  ——

  接下來的日子，海森堡逐漸適應了在量子研究所內的生活。

  雖然他性格內向，但是他比較禮貌，很少和別人起衝突，也不會嘴碎議論別人。

  相比泡利，他顯然更受大家的歡迎。

  只是有一點，為眾人所詬病。

  那就是海森堡實在太敏感了。

  只要有人指出了他的錯誤，他就會非常激動，有時甚至都快要哭出來了。

  這讓同事們非常尷尬。

  「哥們也太脆弱了吧。」

  只有泡利理解這個師弟。

  他知道對方太想要證明自己了。

  天才的頭銜，既然榮譽也是枷鎖。

  就在海森堡默默努力，等待化繭成蝶的那一刻時。

  物理學的發展沒有停緩下來，又接連出現幾個重磅成果。

  第一個。

  原子學大佬盧瑟福教授的女婿福勒，提出了「熱力學第零定律」。

  該定律指出：如果兩個熱力學系統中的每一個都與第三個熱力學系統處於熱平衡(溫度相同)，則它們彼此也必定處於熱平衡。

  形象點說，溫度計就是根據這個定律製造出來的。

  這個定律雖然提出的時間很遲，但是它卻比已有的熱力學三定律都更為基本。

  福勒在論文中，系統地闡述了這條看起來很簡單定律的重要性。

  有了它的補充，熱力學在數學邏輯上就沒有漏洞了。

  從此，熱力學三定律就變成了熱力學四定律。

  熱力學大佬能斯特公開發文表示：

  「這是熱力學領域的重大突破。」

  福勒也因此名聲大噪，擺脫了他被岳父照顧的嫌疑。

  畢竟盧瑟福在熱力學領域可沒有什麼建樹。

  不過，他還是把狄拉克推薦給福勒當博士生。

  第二個。

  在歐洲深造的櫻花國物理學者仁科芳雄，一鳴驚人。

  他和瑞典物理學家克萊因，共同發表了「克萊因-仁科公式」。

  自從吳-康普頓效應被發現後，不少物理學家開始利用它研究各種射線與物質的相互作用。

  其中γ射線在與物質作用後，會被吸收。

  這是由自由電子與γ射線發生吳-康普頓散射所引起的。

  而克萊因-仁科公式可以從理論上計算出γ射線的吸收係數。

  有了這個公式，物理學家就能定量地研究γ射線的作用機理。

  真實歷史上，趙忠堯在做相關實驗時，發現實驗結果不符合克萊因-仁科公式的預測。

  γ射線存在一種反常吸收的現象。

  這就是後來正電子被發現的契機。

  所以，克萊因-仁科公式具有重要的意義。

  仁科芳雄的消息傳回櫻花國內後，立刻引發轟動。

  長岡半太郎喜極而泣，宣揚道：

  「這是櫻花國在物理學領域零的突破！」

  「仁科芳雄是櫻花國的英雄！」

  櫻花國也成為了自華夏、印度之後，第三個在國際上發表著名物理論文的國家。

  華夏科學界眾人無不感慨：

  「原來櫻花國在科學領域與我們相差這麼大啊。」

  「就這點成果，瞧把小櫻子們給激動的。」

  「不知道的還以為仁科芳雄獲得諾獎了呢。」

  華夏的科學實力早已今非昔比。

  第三個。

  查德威克發現了一個十分奇特的實驗現象：

  原子核發生β衰變的能譜，不是理論所預測的分立譜，而是逐漸衰減的連續譜。

  但是根據現有的質子-中子模型，結合反應前後的能量守恆定律，可以從理論上計算出，能譜應該是分立的。

  而現在，實驗與理論不符。

  這說明要麼是質子-中子模型錯了，要麼是能量守恆定律錯了。

  論文一出，瞬間震驚了物理學界。

  「這太不可思議了。」

  查德威克苦盡甘來，終於發表了重磅性的成果。

  不過，他帶來的問題卻是致命性的。

  玻爾第一時間發表了名為《β射線譜和能量守恆》的論文。

  他在文中大膽地指出：能量守恆定律錯了！它不適用於微觀粒子的能量變化過程。

  這簡直比查德威克的論文還要駭人！

  眾人忽然發現，這已經是玻爾教授第二次炮轟能量守恆定律了。

  很多人不由得好奇：

  「玻爾教授咋就非要和能量守恆定律過不去呢？」

  不過，也有人猜測，玻爾是不願意質疑他導師的質子-中子理論。

  物理學界對此發生熱烈的討論。

  很快，原子學第一大佬盧瑟福出面了。

  他公開表示：

  「質子-中子模型和能量守恆定律都沒有錯。」

  「查德威克的發現，很有可能和布魯斯教授提出的弱力存在關係。」

  他的觀點受到了眾多物理學大佬的認同。

  真實歷史上，查德威克的這個奇特發現，引出了後來的中微子和弱力機理。

  對於眾人的討論，李奇維沒有公開發表意見。

  他現在的大部分精力，都投入到了萬有理論之中。

  哪怕是接下來的量子力學，他也只想在幾個關鍵節點上給予啟示。

  這也是他指點德布羅意和海森堡，而不是親自發表論文的原因。

  不過，這並不表示李奇維就不關注量子力學了。

  相反，量子力學在對世界本質的詮釋上，對萬有理論極具參考意義。

  所以，李奇維依然會指引著天才們，一起開啟20世紀初理論物理學的最後盛宴！

  他要親身體會這場人類歷史上最璀璨的科學論道！

  「吸納眾天才之思想，為我所用！」

  （還有更新耶）