1925年夏天,量子力學奠基人波爾的一個得意門生,維爾納海森堡在德國北部海岸附近的一個偏僻的島上旅行,極具競爭性的海森堡把薛定諤的波動方程理論視為對其個人的侮辱,他強烈地覺得,不可思議的瞬間量子躍遷(電子能瞬間從一層躍遷到另外一層)是揭開原子謎團的關鍵,他認為原子是如此的獨特和不同尋常,是不可能用一個簡單的類似波或者軌道的模式所揭秘的,甚至波爾的“多層的樓房”模式(認為原子是類似高樓的多層原子結構,原子核在底層,而電子在上面一次填著各個樓層)也不正確,海森堡認為是時候徹底放棄為原子作具體描繪的努力了。 作為20世紀真正的天才之一,海森堡是個登山愛好者,也是位優秀的鋼琴家,剛剛年滿20歲就獲得了博士學位,並得到全歐洲許多著名大學的盛情邀請。 1925年夏天,海森堡染上了一種特殊的花粉熱,被痛苦折磨著,他的臉腫的幾乎無法辨認,逃離到美麗而孤立的海爾格蘭島(位於德國的西北部海域),沿著沙灘散佈,游泳和攀巖,同時仔細思考。 自從海森堡接觸了原子物理,他覺得全身的骨頭都在強烈的想象著原子,試圖為其建立模型,但總是失敗。 他認為原子非常的善變,即使是作最簡單的解釋也顯得非常的奇怪,因此他放棄了建立原子結構模型的努力,而採用以純粹的數學的方式來描述原子。 但當他仔細思考後,意識到原子不但無法建立視覺化的模型,甚至也不能用經典數學來描述。 海森堡意識到,要確切地描述原子的性質,必須引入一種新型的數學。 原子確切的性質看起來是這樣的,它在某時間的具體位置和它的移動速度的乘積有關聯,而且該乘積隨次序的改變而改變。 如果我們將兩個數字相乘,數字的前後次序不會影響所得的結果,很簡單就能理解,比如說3*4和4*3的結果是一樣的,都是12。 但是,當應用到原子時,海森堡發現乘量的次序改變會得到不同的答案,這很快使他領悟到自己已經破譯了原子的部分謎團,確信自己能以某種方式找出其內部所隱藏著的數學規律。 海森堡是如此的激動,同時也非常的害怕,他向同事訴說了自己的想法,隨後幾個月他們一起投入辛勤的工作,為原子建立一個全新的理論,這個理論今天我們稱之為“矩陣力學”! 矩陣力學使用複雜的數學陣列,有點像排列的電子資料表,透過運用這些陣列,海森堡和他的好朋友富有才氣的物理學家馬克斯-波恩,能夠準確地預測原子的運轉變化。 但是對愛因斯坦和保守派而言,那純粹是科學的異端,他們認為原子決不會是數字的矩陣,很明顯我們都是由原子構成的,怎麼就成了一堆堆的數字結構了呢?而矩陣力學讓波爾無比激動,他認為如果我們不能把原子想象成一種實物,那麼就將其提升為純粹的數學模式。 《讓人陷入瘋狂的微觀世界,構成我們的原子僅是一堆堆的數字結構?》完,請繼續朗讀精采文章。 喜歡 科學報 cn-n.net,請記得按讚、收藏及分享。
音調
速度
音量
語言
讓人陷入瘋狂的微觀世界,構成我們的原子僅是一堆堆的數字結構?
精確朗讀模式適合大多數瀏覽器,也相容於桌上型與行動裝置。
不過,使用Chorme瀏覽器仍存在一些問題,不建議使用Chorme瀏覽器進行精確朗讀。