第526章 矩陣力學之威！海森堡的底牌！證明核異構體！全場震撼！

  第526章 矩陣力學之威！海森堡的底牌！證明核異構體！全場震撼！

  1923年10月25日。

  荷蘭，阿姆斯特丹大學，高級會議室內。

  萬眾矚目的量子力學論道大會即將開始。

  當世最頂尖的物理學家們齊聚於此，讓這間普通的會議室變得熠熠生輝。

  在李奇維的邀請下，連他在內，共有21人參加了本次會議。

  名單如下：

  李奇維、普朗克、愛因斯坦、玻恩、索末菲、洛倫茲、埃倫費斯特、郎之萬、玻爾、盧瑟福、福勒；

  

  薛丁格、德布羅意、海森堡、泡利、狄拉克、科羅尼格、烏倫貝克、古德斯米特、康普頓、吳有訓。

  這些人的共同點，都是研究領域主要涉及到量子力學的專家。

  而居里夫人、勞厄、密立根等其他實驗大佬，則主動拒絕了李奇維的邀請。

  因為他們知道，這次會議的目的，是首次嘗試解決量子力學的爭論。

  需要的是專門研究該領域的物理學家。

  隨著量子力學的不斷發展，它一定會與實驗乃至其它領域產生交集。

  那時肯定還有規模更大的會議。

  他們正好趁著這段時間，主動學習量子力學的相關內容，期待下次的會議。

  對此，李奇維也就沒有繼續勉強。

  因為明年的第四屆布魯斯會議才是真正的主戰場！

  即便如此，這次會議的參會名單，也足以震撼學界了。

  此刻，會議室內的眾人，代表著量子力學的絕對權威！

  洛倫茲作為主持人，先是幽默地開場道：

  「有的人退休，是真退休，不再過問專業上的事，而是培養一些陶冶情操的愛好。」

  「而有的人退休，是假退休，偶爾還要出來顯示一下存在感。」

  「我要感謝布魯斯教授，給我這樣一個假退休的老傢伙一次機會，來顯示我的存在感。」

  眾人聞言，皆是哈哈大笑。

  洛倫茲就屬於那種閒不住的物理大佬。

  他繼續說道：

  「今天，我們一群人聚在這裡，是要討論矩陣力學和波動力學的正統問題。」

  「這兩種理論，我都認真地學習了，並且還使用它們來研究我以前的原子光譜課題。」

  「不得不說，兩種理論都非常精彩和完美。」

  「我感覺現在的年輕人真是不得了，一個比一個厲害。」

  「而公開辯論兩種理論的對錯，無疑是科學界最激動人心的事件。」

  「前幾天，布魯斯教授在這裡發表的一場演講，還提到了熱質說和熱動說的爭論。」

  「那就是一個典型的例子。」

  「縱觀科學史，這樣的例子還有不少。」

  「比如化學界的燃素說和氧化說。」

  「但是，諸位有沒有發現一個問題。」

  「以上的學說爭論，最後一定是有勝利者的。」

  「通過理論或者實驗，科學家們有充足的理由驗證誰對誰錯。」

  「這是一種非常樸素但也非常正確的科學觀。」

  「即：如果允許最充分的辯論，那最終一定會找到對的理論。」

  「但是，波粒之爭打破了這種固有的思維。」

  「從牛頓的光粒說，到托馬斯·楊的波動說，眼看波動說快要勝利了。」

  「結果布魯斯提出了光的波粒二象性。」

  「他認為光同時具有粒子性和波動性。」

  「這說明其實光粒說和波動說都沒有錯，它們只不過描述的是一個側面而已。」

  「接著，康普頓和吳有訓這兩個年輕人，證實了光的波粒二象性的正確性。」

  「但是現在，在量子力學上竟然又復現了粒子和波動的爭論。」

  「而且這一次的辯論甚至要更艱難。」

  「因為根據我的研究，這兩種理論雖然極其矛盾，但是使用起來完全沒有問題。」

  「所以，我在想，科學界那麼多理論，最終都會有一個確定的結果。」

  「為何到了光和量子力學上，我們就必須把兩種矛盾的事物統一在一起。」

  「這背後是不是還會有更深層次的道理呢？」

  嘩！

  洛倫茲不愧是他那個時代的頂級物理學家。

  也許他的個人能力隨著年齡增大而下滑。

  但是他的眼光和洞察力，可一點都不弱。

  這短短的發言，體現了他對量子力學和微觀粒子的深刻認識。

  在場的都是當世最頂尖的大佬或天才，但他們也被洛倫茲的分析震撼了。

  「是啊，我好像從來沒有考慮過這個角度。」

  「如果說物質具有波粒二象性，那其單獨表現的一面應該是錯誤的。」

  「但是我們的世界卻井然有序，我們甚至可以只觀測到物質的某一面。」

  「細思極恐啊。」

  海森堡偷偷看了一眼薛丁格，露出挑釁的眼神。

  他心中不屑道：

  「那是因為波動學根本就是錯的！」

  「德布羅意的物質波理論也只是誇大的幻想而已。」

  「這個世界是物質的世界，波動只是點綴。」

  「萬物背後的道理是矩陣！」

  薛丁格注意到海森堡的眼神，不過他並沒有在意。

  他對自己的波動力學充滿自信。

  所謂的粒子，不過是波的幻象。

  就好像壓縮的空氣發射出去，能產生空氣炮的效果。

  德布羅意仔細品味著洛倫茲教授的分析。

  雖然他提出了物質波理論，但是如何解釋波粒二象性的矛盾性，依然是個難題。

  這段時間，他完善了導波理論，或許是一個可行的理論。

  要知道，連當初的布魯斯教授，都沒能解釋清楚光的波粒二象性。

  只能把這種性質歸為公理。

  就好比沒有人能夠解釋光速為什麼是那個數值。

  你只能接受，不能理解。

  難道波粒二象性也和光速一樣嗎？

  所有人都陷入思考之中。

  沒有人是庸才。

  大家都有著自信，能夠在量子力學領域，開創屬於自己的傳奇。

  會議剛開始，洛倫茲就把現場的氛圍推到高潮。

  這時，他開始介紹本次會議的流程。

  「量子力學論道大會的名字，表明了它是一場帶有辯論性質的會議。」

  「因此，本次會議將以陣營的形式展開。」

  「首先，海森堡和薛丁格各自上台闡述自己的理論。」

  「接著，在場人員可選擇自己認可的理論，給出相關證據證明。」

  「同時，也可以針對另一方理論進行質疑，找出自己的錯誤。」

  「根據陣營可以劃分為矩陣派、波動派、中立派。」

  嘩！

  如此新穎的方式，讓參會的大佬們都來了興趣。

  這可就太刺激了。

  最後，洛倫茲笑著補充道：

  「當然，我們可不搞政治上結黨營私那一套。」

  「所謂的陣營劃分，只是為了更好的討論量子力學的問題。」

  「雖然叫論道大會，但會議的核心是道而不是論。」

  「不然的話，我們在場所有人加一起，可能都論不贏我的夫人。」

  眾人哈哈大笑。

  會議室內充滿了歡快的氣息。

  這場學術論戰馬上開始！

  海森堡率先上台。

  長時間的到處開會演講，讓他脫胎換骨，不再內向緊張。

  哪怕面對諸多物理大佬，他依然鎮定自若，遊刃有餘。

  「矩陣力學是」

  海森堡開始詳細介紹他的理論。

  這一次，他明顯準備的非常充分。

  他也清楚自己的理論需要用到矩陣這種複雜的數學形式。

  所以，他特意在表達形式上儘量縮減不必要的數字，力求達到賞心悅目的感覺。

  

  在闡述完自己的理論後，海森堡拋出了自己的第一張底牌。

  「泡利博士在矩陣力學的基礎上，提出了一種新的2×2矩陣形式。」

  「利用這種形式，可以更好地解釋電子自旋現象。」

  「我認為，這是矩陣力學更為優異的表現。」

  嘩！

  泡利的論文才發表沒多久。

  場上有些人還是第一次知道，皆是驚詫不已。

  如此晦澀難懂的矩陣力學，竟然還能被優化。

  泡利吊吊地看著眾人，心中非常得意。

  「基操，勿6。」

  如此一來，矩陣力學相當於可以完美解釋舊量子論中的四大量子數。

  這可非同小可，體現了它的地位。

  這甚至動搖了某些人的立場。

  薛丁格聞言，眉頭微皺。

  他知道泡利那個小胖子和海森堡的關係非常好。

  對方是妥妥的矩陣派。

  泡利也確實極其聰明。

  竟然能把矩陣學的那麼好，完善了矩陣力學。

  薛丁格心中一動，果然不到最後一刻，不可掉以輕心。

  海森堡顯然是有備而來。

  就在眾人以為海森堡的報告結束時。

  他突然又說道：

  「此外，根據矩陣力學的計算，我又發現了一個非常有意思的現象。」

  「大家請看。」

  「這是一張氫分子的光譜。」

  「其中的譜線都是強弱交替出現。」

  「目前學界對此並沒有好的解釋。」

  「但是運用矩陣力學，我發現氫分子存在兩種形式。」

  「通過與德拜教授的交流，我知道化學上有一個猜想，名為【核異構體】。」

  「眾所周知，同素異形體是化學領域的一個重要概念。」

  「它表示兩種或兩種以上的物質，組成它們的元素相同，但是它們的結構和性質卻不相同。」

  「比如石墨和金剛石，都是由碳元素組成，但是一個柔軟，一個堅硬。」

  「這是因為碳原子在兩種物質中的原子排列方式不同。」

  「1917年，索迪教授曾提出一個大膽的猜想。」

  「他認為可能存在【更精細的同位素】。」

  「什麼意思呢？」

  「即：導致物質性質不同的原因，不是原子的排列方式，而是原子核的不同。」

  「所謂的更精細的同位素，其實指的就是核異構體。」

  「但是，索迪教授當時並不知道同一種原子的原子核會有什麼區別。」

  「因此，這個猜想自從發表後，一直沒有受到太多的重視。」

  「但是我在利用矩陣力學研究氫分子光譜的時候，發現兩個氫原子的原子核有兩種耦合方式。」

  「其中一種氫分子中，兩個核的自旋方向相同。」

  「而另一種氫分子中，兩個核的自旋方向相反。」

  「這就會導致兩種氫氣分子的磁矩有差異。」

  「從而導致這兩種氫分子的性質也是不同的。」

  「因此，氫分子的光譜才會出現強弱譜線交替的情況。」

  「我用矩陣力學證明了索迪教授的核異構體假說。」

  轟！

  海森堡的成果，讓所有人目瞪口呆！

  這太驚人了！

  尤其是盧瑟福，更是震撼無比。

  索迪曾經是他的助手，因此他很清楚核異構體這個概念。

  這是一個極其大膽的猜測。

  但是由於現在連原子核的組成都還沒搞清楚，想證明這個猜想無疑痴人說夢。

  然而現在，他看到了什麼？

  海森堡竟然利用矩陣力學，從電子自旋的角度，直接在理論上證明了核異構體的存在。

  這也太誇張了吧！

  盧瑟福忍不住問道：

  「海森堡，那你分離出這兩種氫氣了嗎？」

  海森堡尷尬地撓撓頭，說道：

  「抱歉，盧瑟福教授，化學不是我的強項。」

  「我希望這篇論文發表後，能夠有化學家找到這兩種核異構體的氫氣。」

  盧瑟福點點頭。

  他知道這篇論文一旦發表，最高興的恐怕就是索迪了。

  他也為對方高興。

  這將是物理學界和化學界的又一個重磅發現，改變了人們的固有認知，豐富了同素異形體的內涵。

  真實歷史上，海森堡發現的這兩種氫分子，一個叫【正氫】，核自旋方向相同；另一個叫【仲氫】，核自旋方向相反。

  分離這兩種核異構體也很簡單。

  用液態空氣冷卻普通的氫氣，然後再用活性炭分離，即可得到。

  核異構體的發現，開闢了一個全新的領域。

  直到後世，依然有很多科學家在研究核異構體的奧秘。

  或許它與生命元素的形成，有著重要的聯繫。

  此刻，眾人不得不重新審視矩陣力學。

  雖然海森堡本人沒有分離出這兩種氫分子的核異構體。

  但是無論是數學推導，還是光譜實驗，都證明了其正確性。

  在場的大佬們堅信，核異構體一定是存在的。

  眾人看海森堡的眼神都不同了。

  普朗克、洛倫茲等人甚至在他身上，看到了布魯斯當年的影子。

  「真是英雄出少年啊！」

  這樣的矩陣力學，誰還敢說它繁瑣。

  舊量子論，可解釋不了核異構體的存在。

  薛丁格有壓力了。

  論道還未真正開始，場上的火藥味已然十足。

  (本章完)

  （還有更新耶）