第525章 震撼演講！熱學與量子力學！概率之來源！經典物理最後的壁壘！
第525章 震撼演講！熱學與量子力學！概率之來源！經典物理最後的壁壘！
1923年10月20日。
荷蘭，阿姆斯特丹。
李奇維的率先到來，受到了荷蘭官方的熱烈歡迎。
阿姆斯特丹市長喬布帶領眾多荷蘭政府和學術界人士，親自迎接。
他表示：「各位物理學家的到來，讓阿姆斯特丹市閃耀科學榮光。」
「這一定是一場名垂青史的偉大會議！」
本次量子力學論道大會，就在阿姆斯特丹市的阿姆斯特丹大學舉行。
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這所大學成創建於1632年，它的管理運作方式非常特別。
它不像英國的大學那樣，高度自由，而是受政府議會的直接管理。
阿姆斯特丹大學的校長由阿姆斯特丹市長兼任。
學校聘請的所有教授也必須經過市議會通過。
這種管理體制直到幾十年後才取消。
不過，得益於阿姆斯特丹市議會的進步作風，阿姆斯特丹大學仍然有很大的學術自由。
目前為止，已經有4人獲得諾獎。
其中有兩人獲得物理諾獎，他們分別是范德華和塞曼。
歡迎儀式過後，由塞曼陪同李奇維參觀訪問阿姆斯特丹大學。
在喬布市長和學術界大佬的誠摯邀請下，李奇維將於兩天後在此發表一場學術演講。
也算是為接下來的量子力學大會上道前菜。
眾人翹首以盼。
布魯斯教授的演講，那是萬萬不能錯過！
在塞曼的介紹下，李奇維與阿姆斯特丹大學的教授老師們一一握手致意。
其中，李奇維還見到了范德華的兒子，小范德華。
他不勝唏噓道：
「范德華教授的離開，是物理學界的重大損失。」
范德華於今年3月離世。
他是阿姆斯特丹大學歷史上的第一位物理學教授，其在熱力學和統計力學領域有著重要貢獻。
後世大名鼎鼎的分子間作用力-范德華力，就是以他的名字命名的。
李奇維名震天下的時候，這位老者已經退休了。
對方隱居鄉間，每天就是散步和閱讀。
所以，李奇維並沒有與范德華有多少交集。
小范德華接任了他父親的職位，如今也是阿姆斯特丹大學的物理學教授。
他第一次見到傳說中的布魯斯教授，心情格外激動。
「布魯斯教授，感謝您的評價。」
「家父生前不止一次談起過您。」
「他說您是物理學界幾百年難見的天才！」
「您之前數次邀請他參加會議，他都拒絕了。」
「並非是家父傲慢，而是他親口說：我這個老頭子去了也沒什麼用。」
小范德華特意解釋了原因，以示尊重。
李奇維和眾人聽後，皆是萬分感慨。
范德華作為和麥克斯韋等大佬同一輩的人物，見過無數天才。
他年輕時，也是別人仰慕的人物。
所以，他不願自己在晚年是個無用之人。
身處20世紀初這個物理學劇烈變革的時代，每個人的選擇和心態都各不相同。
滄海橫流，方顯英雄本色！
第二天，洛倫茲和埃倫費斯特相繼到達，後者還帶上了烏倫貝克和古德斯米特二人。
洛倫茲豪爽地笑道：
「布魯斯，你終於願意在荷蘭舉辦會議了。」
李奇維無奈道：
「最近歐洲的政治局勢有點複雜，我只好選擇荷蘭這樣的中立國家。」
洛倫茲聞言，內心也很感慨。
這個時代雖然是科學的黃金時代，但也是充滿混亂的時代，秩序不存。
不過他的內心倒是沒有太多擔憂。
歐洲剛剛才經歷過一場世界級大戰，不可能發生比那還嚴重的事情了。
現在的各種風向，只不過是思想之爭而已。
就和量子力學中波動力學和矩陣力學的爭論一樣。
所以，大家閒聊了一會，話題就又回到了學術上。
埃倫費斯特笑著問道：
「布魯斯教授，海森堡和薛丁格都是量子研究所的人。」
「你會支持誰啊？」
李奇維神秘一笑，然後說出了一句意味深長的話：
「現在談輸贏還早呢。」
烏倫貝克和古德斯米特不明覺厲。
「這就是高深莫測的感覺嗎？」
「好吊啊。」
10月22日。
阿姆斯特丹大學內人聲鼎沸，熱鬧非常。
無數荷蘭師生因為布魯斯教授的演講慕名而來。
距離上次他在萊頓大學演講，整整過去了十年。
所以，這又是一次難得的機會。
在眾人的簇擁下，李奇維來到學校的報告大廳內。
此刻大廳內早已人頭攢動，座無虛席。
塞曼作為主持人，首先發表了熱情洋溢的歡迎致辭。
李奇維在萬眾期待的目光下，緩緩走上講台。
這一刻，他的氣勢鎮壓全場！
「今天我的演講主題是熱學和量子力學。」
「其實，這個題目是我臨時想出來的。」
「因為我來到阿姆斯特丹大學，就想到了已故的范德華教授。」
「他對阿姆斯特丹大學的物理發展具有奠基作用，而他本人的主要研究方向就是熱學。」
「於是，很自然地，我就想到了熱學的發展歷史。」
「隨著現代物理學的快速發展，很多人對於經典物理學的熱情極大降低。」
「而熱學恐怕又是經典物理學中最被冷落的領域。」
「在座的不少人，估計內心都覺得理所當然。」
「熱學有什麼好研究的，冷熱現象，四大定律已經足夠完美了。」
「但是，我想說，你們錯了！」
「熱學非常非常重要，量子力學的發展和熱學息息相關！」
嘩！
李奇維一開場，就引得眾人震撼！
這就是布魯斯教授的個人風格，以小見大。
他總能從最普通，最被人忽略的地方，發現最深刻的道理。
讓人產生恍然大悟，原來如此的敬佩之情。
「啊？熱學有那麼牛逼嗎？竟然還能和高大上的量子力學產生關係？」
「現在研究熱學課題的博士都很少了。」
「大家都在一股腦研究相對論和量子力學。」
「.」
眾人非常好奇，平平無奇的熱學，為何在布魯斯教授口中就變得那麼重要。
小范德華更是非常感動，他自己的研究領域就是熱學。
布魯斯教授竟然如此關注熱學，甚至對他父親的成就了如指掌。
這時，李奇維繼續說道：
「冷熱現象是人們最早觀察到的自然現象之一。」
「但是之前人們只能感受和利用這種現象，而無法研究其原理。」
「直到18世紀初期，隨著計量溫度學的建立，熱學終於和力學一樣，走上了科學實驗的道路。」
「但這個時期的熱學研究的是初級的基礎概念，比如溫度、功、熱量等等，沒有形成邏輯演繹體系。」
「關於熱的本質，出現了熱質說和熱動說兩種觀點。」
「前者把熱看成是一種不生不滅的流體物質，一個物體含有的熱質多，則它的溫度就高。」
「而後者則認為熱物體的一種運動形式的宏觀表現。」
「直到焦耳以精確的實驗證明了熱功當量的正確性，熱質說被拋棄。」
「物理學家認識到熱動說才是對的，熱和大量分子的無規則運動是有聯繫的。」
「於是，熱學就從研究基礎概念的階段，邁入了研究熱現象及其規律的第二階段。」
「按照研究方法的不同，熱學的第二個階段分為熱力學和統計力學。」
「熱力學是從【宏觀】角度研究物體的熱性質。」
「之所以帶個力字，是因為此時的熱學和力學一樣，有了數學的邏輯推導，不再僅是概念的闡述。」
「比如研究一定體積的氣體壓縮過程。」
「熱力學就是研究壓縮過程中溫度、內能、熵這三個狀態函數，對這個體系進行描述。」
「它的基礎就是三大哦不現在應該說是四大熱力學定律。」
「這四大定律就和牛頓定律一樣，讓熱力學的基礎牢不可破。」
「既然從宏觀角度能研究熱學，那麼能不能從微觀角度試試呢？」
「於是，統計力學應運而生。」
「它就是從【微觀】分子運動角度來研究物體的熱現象。」
「還是上面的例子。」
「如果用傳統的力學方法來研究氣體，那就需要為大量的氣體分子建立力學方程。」
「這是不可能完成的任務。」
「而統計力學使用概率統計的方法，可以對由大量粒子組成的宏觀物體的熱學性質做出微觀解釋。」
「著名的理想氣體狀態方程pV=nRT就是統計力學的成果。」
「范德華教授的大部分工作，都屬於統計力學的範疇。」
「它的核心是概率分布函數。」
「這方面的核心工作是由玻爾茲曼和麥克斯韋等人完成的。」
嘩！
李奇維深入淺出的分析，讓在場的學生們對於熱學有了全新的理解。
從現象到概念，再從概念到理論。
作為經典物理學三大分支之一，熱力學和統計力學的名字原來是這樣來的。
「漲姿勢了。」
「怪不得每次都把熱力學和統計力學放在一起說。」
「原來它們倆研究的是同一個內容，只是研究角度和方法不同而已。」
而前排的埃倫費斯特聽到導師的名字後，內心觸動。
他到現在都無法面對這個可怕的悲劇。
這時，眾人忽然疑惑道：
「布魯斯教授說了熱學的發展歷史，但是它和量子力學有什麼關係呢？」
李奇維威嚴的雙眼掃視一圈，接著又說道：
「我從你們的眼神中，看到了疑惑。」
「你們覺得高大上的量子力學，怎麼會和傻大粗的熱學產生關係呢？」
「首先，量子概念的誕生來源於黑體輻射。」
「而黑體輻射就是標準的熱力學模型。」
「隨著量子力學的建立，我發現它與統計力學有著很深刻的聯繫。」
「因為統計力學是研究大量微觀粒子運動，而量子力學是研究單個微觀粒子運動。」
「這其中或許就有什麼我們不知道的原理和聯繫，等待發現。」
「如果你們關注最新的物理進展，可以發現，現在已經有量子統計這個方向了。」
「量子統計和統計力學的研究方向相同。」
「但它們倆有著本質的差別。」
「量子統計認為微觀粒子遵循的是量子力學規律而不是經典力學規律。」
「所以，這會得到很多意想不到的結果。」
「據我所知，目前在這方面做得最好的，是劍橋大學的福勒教授。」
「他手下的狄拉克博士，發表了幾篇很有創新性的論文。」
「甚至還完善了我的恆星演化理論。」
「我認為，這將是量子力學和熱學結合的全新領域。」
「或許某一天，熱學中的理論和概念，會反過來對量子力學的發展產生幫助。」
嘩！
眾人全都駭然無比！
布魯斯教授所說的內容，讓他們大開眼界！
「哦！上帝啊！原來熱學還能這樣研究？」
「奧賽金牌就是牛逼，狄拉克竟然能想到把量子力學應用在統計力學中。」
「果然研究不出好結果，只能怪人不行，而不是方向不行。」
「熱學，大有可為！」
洛倫茲、塞曼、埃倫費斯特等人也震驚無比。
布魯斯教授的角度，是他們從來沒有想過的。
他們忽然想到，統計力學的核心是概率分布。
「難道概率也能用在量子力學上？」
「怎麼用？」
李奇維看著眾人的表情，微微一笑。
真實歷史上，愛因斯坦、普朗克等大佬都非常重視熱學。
因為熱學自成體系，極其完美。
後來的相對論和量子力學號稱顛覆了經典物理學的一切。
但是唯獨熱學始終巋然不動，堪稱是最後一處壁壘。
反而它對量子力學的發展起到了關鍵作用。
比如費米-狄拉克統計、玻色-愛因斯坦統計等，都是在統計力學的基礎上發展而來。
甚至薛丁格的波動方程，玻恩的概率解釋，都是從熱力學和統計力學中找到的靈感。
後世有物理學家嘗試，使用量子力學把熱給量子化，形成一門全新的理論。
不過目前為止，還沒有什麼重大的成果。
馮·諾依曼曾經說過一句話：通過概率，熱力學與量子力學建立起了聯繫。
由此可見，熱學對量子力學的重要性。
在全場的歡呼和掌聲下，李奇維結束了演講。
此刻眾人還不明白這場演講的真正價值。
他們只是覺得布魯斯教授的角度非常新奇。
把熱學這個老古董領域，竟然和量子力學結合在了一起。
不過很快，眾人就會震撼不已，無比懊惱。
「老天啊！原來熱學如此重要！」
(本章完)
（還有更新耶）
