第514章 石頭島頓悟！神秘的不等式！重大突破！捅破量子論的天！

  第514章 石頭島頓悟！神秘的不等式！重大突破！捅破量子論的天！

  1922年的物理諾獎震撼了世界。

  這標誌著相對論正式被學界承認。

  它可以被寫進大學乃至中學的官方教材之內了。

  而李奇維的五大諾獎，更是傲視群雄，獨霸天下。

  三個物理諾獎、一個化學諾獎、一個和平諾獎。

  遠遠超越了居里夫人的雙諾獎，斷層領先所有人。

  這些獎項不僅體現了他驚才絕艷的智慧，也體現了他為世界大同而努力的廣博胸懷。

  可敬可佩！

  有大佬感慨：

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  「恐怕只有牛頓爵士再世，才能和布魯斯教授一戰了。」

  英國，卡文迪許實驗室內。

  今年的化學諾獎得主阿斯頓，向老大哥盧瑟福訴苦：

  「哎，和布魯斯教授同期獲獎真是太慘了。」

  「根本都沒有人關注其它獎項了。」

  「一人獲得五個諾獎，實在太誇張了！」

  阿斯頓發明的質譜儀，為發現大量同位素奠定了基礎，所以他獲得了今年的化學諾獎。

  可惜，他的風頭在布魯斯教授面前，完全被眾人忽略了。

  有苦說不出啊。

  盧瑟福笑著安慰道：

  「哈哈，如果你只想比諾獎數量，我認為還是有機會的。」

  「布魯斯只專注於理論物理，這個方向本來就非常難以出現成果。」

  「他之所以能頻繁得獎，是因為他足夠強大。」

  「而原子學就不一樣了，還有太多的未知現象等待發掘。」

  「而且並不需要多麼高深的數理基礎。」

  「我認為，未來原子學領域一定會出現成果井噴的現象。」

  盧瑟福不愧是實驗派的大佬。

  他的分析一針見血，而且極其有預見性。

  真實歷史上，在量子力學之後，就迎來了原子研究的爆發期。

  誕生了很多諾獎級的成果。

  而且，這些成果都和量子力學有著千絲萬縷的聯繫。

  它的重要性可見一斑。

  但是，量子力學的誕生和完善，可不是一帆風順的，而是充滿了質疑和爭議。

  ——

  1922年11月20日。

  海森堡從量子研究所返回德國。

  可能是由於水土不服，他自從來了英國後，身體一直不怎麼好，經常有些頭疼腦熱的。

  只不過這次比較嚴重，他甚至已經不能正常思考工作了。

  李奇維一看，這可不得了。

  哪怕在現在這個時間點，醫學技術有了很大的提高，嚴重的感冒發燒依然是棘手的病症。

  每年都有很多人因此而喪生，絕對不能大意。

  所以，李奇維就批准海森堡回家休養一段時間，過完這個年後再回來。

  反正海森堡的研究課題是理論方向的，即使不在實驗室，也能正常研究，只不過沒人討論而已。

  海森堡本來強撐著說沒事，但是在李奇維的嚴厲堅持下，他只好乖乖聽話。

  他也知道這是布魯斯教授在關心自己。

  「身體是科研的本錢。」

  從比利時開往德國的火車上，海森堡一個人坐在座位上，靜靜地看著窗外。

  11月的比利時，正是紫羅蘭最絢爛的日子。

  目光所及，好似一片紫海蕩漾起微微的波瀾，浪漫而美麗。

  但是眼前的美景，沒有吸引到海森堡。

  他的思緒早已不知飛向何方。

  李奇維再獲諾獎的消息，讓海森堡的心境跌宕起伏。

  他本來就是一個敏感的人，具有極強的自尊心。

  他內心固執地認為，既然成為了布魯斯教授的博士後，那就一定不能丟人。

  要是做不出創新性的成果，別人一定會恥笑他。

  所以，海森堡的壓力可想而知。

  其實這些壓力，都是他強行施加給自己的。

  要是他能有威爾遜的心態，估計身體都不會生病。

  而且他選擇的課題，還是當前最火熱的量子論。

  那些簡單的方向，早都被人研究過了。

  目前最具有突破性的，只有布魯斯教授預言的量子論重構。

  海森堡就瞄準了這個目標！

  只是，太難了。

  他深深嘆了一口氣。

  即便布魯斯教授已經給出了提示，但是他到現在還是毫無頭緒。

  他無法把原子發射光譜的頻率和概率聯繫在一起。

  這時，海森堡的對面，一個年輕漂亮的姑娘，眨了眨大眼睛，充滿了好奇。

  眼前這個男人帶給她一種無法言表的神秘感覺。

  明明有著這麼美的風景，對方卻表現的非常憂鬱。

  就好像一首貝多芬的音樂。

  極致、深沉、偏執、但又充滿一種向上的力量

  令人興奮。

  於是，她忍不住打招呼，主動問道：

  「哈嘍，我叫舒馬赫。」

  「你是不喜歡紫羅蘭嗎？」

  海森堡聞言，瞬間從胡思亂想中驚醒。

  他有點驚訝。

  「好漂亮的女生！」

  難道這個女孩是在對自己說話？

  他左右看了看，好像確實是這樣。

  於是，他連忙說道：

  「抱歉，我剛剛在走神。」

  「你好，我叫海森堡。」

  舒馬赫甜美地笑了笑，又問了一遍：

  「我看你不是很開心。」

  「你是不喜歡紫羅蘭嗎？」

  「我每次從比利時回德國，最喜歡的就是這一段路程。」

  「這裡的花特別漂亮。」

  海森堡看見美女有點害羞，說道：

  「哦，不是，我只是在想一些工作上的事情。」

  「不，也不對，我好像確實沒怎麼接觸過花。」

  「談不上什麼喜歡。」

  「哦！不不，我不是那個意思。」

  「這些花很漂亮，只是」

  海森堡語無倫次地解釋，他害怕說錯話，引得對方不高興。

  結果卻越說越不對勁。

  說完，他又偷偷看了一眼舒馬赫，小心臟撲通撲通地跳。

  果然，舔狗不分智商。

  舒馬赫噗嗤一笑，覺得非常有意思。

  她跟著父親到處遊歷，從未見過這樣特別的年輕人。

  長相英俊，有紳士風度，最關鍵的是，有一種智慧的氣息。

  她想深入了解對方的一切。

  「沒關係。」

  「你的工作是什麼，很難嗎？」

  海森堡表面謙虛，但內心有點小激動。

  「我是研究物理的。」

  哇！

  舒馬赫大叫一聲，又連忙捂住嘴，煞是可愛。

  「天啊！」

  「你竟然是物理學家哎！」

  「好厲害哦！」

  海森堡聽後，瞬間羞紅了臉，口乾舌燥的，他感覺思想都亂了。

  同時，他還有點羞愧。

  以他現在的水平，哪裡有資格稱得上物理學家啊。

  不過，在舒馬赫面前，他卻怎麼也開不了口解釋。

  這時，舒馬赫就像個好奇寶寶，連忙又問道：

  「那你知道布魯斯教授嗎？」

  「我和我父親都是他的粉絲。」

  「哎，好想能有機會見他一面啊。」

  「我想看看這個世界上最聰明的大腦是什麼樣的。」

  海森堡心中更加激動了。

  他不是裝逼勝似裝逼地說道：

  「額，那個，我現在就是布魯斯教授手下的博士後。」

  嘩！

  舒馬赫瞪大了雙眼，全然不可置信。

  這也太巧了吧！

  此刻，她對海森堡的好感度已經爆表了。

  既憂鬱又博學，還是布魯斯教授的學生。

  「天啊！太完美了！」

  於是，二人很快就熟悉起來。

  舒馬赫也是德國人，她的父親是柏林大學的經濟學教授。

  所以，她有機會經常跟著父親到世界各地開會。

  比如這一次的比利時會議，她就是跟父親一起去的。

  這些經歷拓展了舒馬赫的思維和眼界。

  她對於世界，並不是如其他女生一般無知。

  她也更明白海森堡這樣的年輕人是多麼的優秀。

  「海森堡，你喜歡音樂嗎？」

  海森堡謙虛道：

  「略懂一點鋼琴。」

  他確實是在謙虛。

  由於家庭條件優渥，海森堡從小受到的是精英教育。

  不僅僅是科學知識，彈琴、爬山、滑雪、露營，他都接觸過。

  他在十三歲時就能揮灑自如地演奏貝多芬、李斯特等大師的經典樂曲了。

  物理學家會樂器在這個時代不是什麼新鮮事。

  比如愛因斯坦就拉的一手好小提琴，普朗克是管風琴大師。

  果然，懂音樂的物理學家很容易把妹。

  舒馬赫已經徹底淪陷在海森堡的才華之中。

  二人有著共同的愛好和話題，那就是音樂。

  海森堡此刻也不憂鬱了，重構量子論早被他拋到了九霄雲外。

  這時，他忽然發現舒馬赫的手中拿著一本筆記。

  於是，他好奇地問道：

  「你喜歡寫日記嗎？」

  舒馬赫無奈地「嗨」了一聲，苦著臉說道：

  「我的父親為了培養我，讓我把每次行程都以記帳的形式記錄下來。」

  「比如某天走了多長的路，討論學術內容的時間是多少等等。」

  「按照一一對應的關係，用表格整理好。」

  「他說利用這種方式可以幫助他在離散的數據中找到一些規律。」

  海森堡點了點頭，他感覺腦子裡好像閃過一絲東西，但是瞬間就不見了。

  他笑著說道：

  「你的父親果然不愧是經濟學家。」

  「這種思想還挺有意思的。」

  接著，他又好奇地問道：

  「那為什麼需要你來記呢？」

  舒馬赫學著她父親的樣子，假裝嚴厲地說道：

  「你什麼活都不干，我為什麼還要把你帶著身邊。」

  說罷，二人哈哈大笑。

  歡快的氣氛充斥著車廂。

  這趟旅途不再寂寞。

  ——

  海森堡回到家鄉維爾茨堡後，病情果然得到了好轉。

  他和舒馬赫互相留下了聯繫方式。

  於是，他在痊癒之後，鼓起勇氣，邀請舒馬赫一起去賞花。

  結果，更悲催的事情來了。

  他竟然對花粉過敏！

  泡妞事業直接中道崩殂了。

  舒馬赫沒有失落，反而噗嗤一笑：

  「沒關係，幸好你沒有對音樂過敏。」

  佳人嫣然一笑，海森堡被迷的神魂顛倒。

  但是臉腫成豬頭的他，只能繼續回家休息了。

  即便休息，海森堡也沒有放棄自己的物理研究。

  不過，這一次，他選擇徹底閉關。

  12月初。

  海森堡來到德國北部沿海地區，找到一個沒有花花草草的石頭島，與世隔絕。

  浩瀚無垠的大海，略微刺骨的寒風，讓他的浮躁的心境逐漸安靜下來。

  他心無旁騖，沉浸在對量子論的思考中。

  海森堡很清楚，雖然布魯斯教授提出了重構量子論的方向。

  但是這個方向太縹緲了。

  強如他的師兄泡利，也是嘗試了一段時間後就放棄了。

  泡利甚至直接對布魯斯教授說道：

  「教授，我認為你的方向是錯誤的。」

  「我覺得應該還有什麼潛在的因素沒有找出來。」

  眾人都佩服泡利的勇氣。

  果然是牛逼哄哄的。

  但是布魯斯教授一句話，就讓泡利偃旗息鼓了。

  「哦？」

  「那你認為還遺留什麼因素？」

  泡利啞口無言。

  「額，額」

  「算了，反正我不想研究重構量子論。」

  「我對查德威克發現的那個現象很感興趣。」

  「β衰變或許並不是那麼簡單的過程。」

  「也許我能搞清楚弱力的問題。」

  眾人哈哈大笑。

  泡利不以為意。

  內心不屑道：笑屁，一群渣渣。

  海森堡想到那些場景就會心一笑。

  不過，越難才越有挑戰性。

  否則，他憑什麼能名震物理學界呢？

  海森堡對於重構量子論，快要達到走火入魔的程度了。

  石頭島上無歲月。

  日子就這樣一天天過去。

  忽然！

  某一天，海森堡的腦海中浮現出一抹甜蜜的記憶。

  舒馬赫的音容笑貌仿佛出現在眼前。

  「你在寫日記嗎？」

  「哎，我是在記帳。」

  「我父親說記帳能幫助他發現一些規律。」

  規律？

  記帳！

  嘩！

  海森堡思緒爆發，終於抓住了那一抹靈感。

  他突然變得激動起來，連忙找到紙筆。

  「我要通過記帳的方式，把所有數據整合在一起！」

  海森堡深吸一口氣，讓大腦放鬆下來。

  他一邊喃喃自語，心中默念分析，一邊在紙上寫下結果。

  以最簡單的氫原子為例。

  首先是原子吸收和發射光譜的頻率。

  假設氫原子中的電子一共有4個不同的能級。

  即能級為1、2、3、4。

  那麼它一共能發出多少種不同頻率的電磁波呢？

  海森堡開始用記帳的方式，用順序寫下來：

  【從低能級躍遷到高能級的電磁波，屬於吸收光譜。】

  v12、v13、v14；

  v23、v24；

  v34；

  【從高能級躍遷到低能級的電磁波，屬於發射光譜。】

  v21、v31、v41；

  v32、v42；

  v43；

  若氫原子一共有n個軌道，則它的所有頻率可以寫成一個數組：vmn。

  同理，根據光譜強度，得到的所有頻率電磁波出現的概率，也可以寫成一個數組。

  用g表示概率，則該數組為gmn。

  且，vmn和gmn是一一對應的關係。

  此刻，海森堡的大腦無比輕靈。

  布魯斯教授提出的唯二可觀測的量，被他整理成兩個對應的數組。

  這樣看起來就非常整齊。

  下一步，就是研究兩個數組之間的關係。

  這時，他想到了當初布魯斯教授發現量子概念時，最重要的一個過程：

  簡諧振子！

  這是物理學中的一個完美模型，有點像後世的「質點」概念。

  簡諧振子就是把質點掛在彈簧上，做正弦或者餘弦曲線的往復運動的物理模型。

  當時李奇維就是用這個概念，解釋了熱能的輻射和吸收，提出量子。

  物理學領域，有很多現象都可以描述成大量簡諧振子的組合。

  比如構成晶體的粒子的振動等。

  形象地理解，可以類比成數學中的傅立葉變換。

  它能把任意複雜的函數，最終都變成sin、cos這種簡單的函數組合。

  而簡諧振子是把複雜的物理過程，變換成簡諧振子的運動。

  這樣處理起來就非常簡單了。

  海森堡越想越激動，他的思維運轉的也越來越快。

  他首先假設：不同頻率的電磁波，都是由不同頻率的簡諧振子發出的。

  簡諧振子具有兩個重要的物理量：動量【p】和偏離原點的位移【d】。

  由於簡諧振子是電磁波，所以它們的物理量也就變成了數組的形式。

  即p是一個數組，d也是一個數組。

  很快，海森堡就寫出了一個奇怪的東西。

  一個大框內，整齊地排列著vmn和gmn的數據。

  他開始嘗試各種運算，來研究p和d之間的關係。

  忽然，他發現了一個極其匪夷所思的現象：

  【p乘以d】竟然不等於【d乘以p】！

  用數學語言表示就是：p×d≠d×p！

  嘩！

  海森堡直接懵逼了！

  這怎麼可能？

  乘法應該滿足交換律的啊！

  1×2=2×1，這是小學生都知道的公式。

  但是他竟然推導出不相等的交換律了。

  「老天啊！」

  「我該不會算錯了吧！」

  海森堡不信邪，又仔細地重新算了一遍。

  結果讓他駭然了！

  他沒有算錯，就是不相等！

  此刻，海森堡的心臟撲通撲通地跳。

  他覺得自己發現了什麼了不得的東西。

  他甚至情不自禁地喊出：

  「泡利師兄，你快幫我看看，這個公式是怎麼回事？」

  等了半天也沒有人回答。

  海森堡這才反應過來，他現在是閉關與世隔絕的狀態。

  整個島上只有他一個人。

  親愛的泡利師兄還不知道在哪人呢。

  不過，雖然沒有人分享，他知道自己在重構量子論上肯定有了巨大的突破。

  這源自於他強烈的物理直覺！

  石頭島上的寒風吹的更凜冽了，但是他的內心卻是一片火熱。

  這一刻，海森堡忽然有種想仰天長嘯的衝動。

  他要發泄這段時間，心中一直壓抑的苦悶、黑暗。

  「我要捅破這量子論的天！」

  「我要踏碎這量子論的地！」

  「Now，say my name！」

  極其中二的豪言壯志，甚至鎮壓的大海都不敢翻滾波濤。

  海森堡單薄的身影，立於巨石之上。

  這一刻，他的自信，仿佛能撼動整個天地！

  要是舒馬赫在這裡，估計當場就會被征服。

  足足裝了三分鐘，海森堡就由於太冷而躲進了房屋內。

  有了這麼重大的發現後，他開始珍惜自己的健康了。

  要是論文還沒發表，就突然嘎了，那麼他絕對會死不瞑目。

  接下來，海森堡用了兩天時間，把他的想法寫成了詳細的論文。

  本來他準備現在就返回英國，讓布魯斯教授指點一下。

  那個神秘的不遵守乘法交換律的東西到底是什麼。

  海森堡覺得以布魯斯教授的博學，肯定知道這玩意。

  畢竟連黎曼幾何那麼難的東西，對方都能輕鬆掌握運用。

  但是他轉念一想，已經臨近新年了。

  現在再去倫敦估計就來不及了。

  布魯斯教授那麼忙，也許又被各方大佬請去演講了。

  所以，他最後決定，還是回慕尼黑，乾脆讓索末菲教授先看看。

  對方雖然不如布魯斯教授，但是畢竟見多識廣，也許就能解答他的疑惑。

  更重要的是，索末菲是他的博士導師。

  他迫切地想要證明給導師看。

  「維恩教授對我的評級是片面的！」

  海森堡最後看了一眼石頭島，眼中似有柔情。

  這裡雖然光禿禿的，但是在他眼裡，卻有世間最美的風景。

  他在這裡呆的時間不長，卻留下了永生難忘的記憶。

  石頭島，見證了他的崛起！

  「再見了！」

  ——

  1922年12月26日。

  海森堡一路馬不停蹄，終於趕到了慕尼黑大學。

  人逢喜事精神爽。

  他一點也感覺不到累，渾身因為興奮而充滿了力量。

  他輕車熟路地來到物理系。

  甚至有不少低屆的學生向他打招呼。

  「海森堡師兄！」

  「海森堡博士！」

  畢竟，他可是布魯斯教授的博士後，能在量子研究所工作的牛逼人物。

  很快，他就來到了索末菲的辦公室前。

  咚咚咚！

  「請進！」

  熟悉的聲音傳來，海森堡輕輕吸了一口氣，壓抑住心中的激動。

  他推開門，卻吃了一驚。

  房間內除了索末菲教授外，竟然還有三個人。

  泡利、玻恩、維恩。

  一時間，他都忘記該怎麼打招呼了。

  泡利倒是自來熟，他驚喜地喊道：

  「哎呀，海森堡，你怎麼來了。」

  「你不是花粉過敏，去島上修養了嗎？」

  海森堡有點尷尬。

  「哈哈，現在已經好了。」

  索末菲笑著問道：

  「海森堡，你今天來是有什麼事情嗎？」

  海森堡朝泡利等人眼神致意後，走到索末菲的面前，說道：

  「教授，我在島上閒的無聊，研究了一點東西出來。」

  「想請您幫我看看。」

  嘩！

  索末菲等人皆是一驚。

  什麼東西需要海森堡特意趕來？

  幾人都來了興趣。

  註：真實歷史上，舒馬赫比海森堡小了十幾歲。我為了故事性，稍微修改了下。

  （還有更新耶）