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《上帝掷骰子吗》这本书是关于量子论的故事。量子论是一个极为奇妙的理论:从物理角度来说,它在科学家中间引起了最为激烈的争议和关注;从现实角度来说,它给我们的社会带来了无与伦
……
[ 展开全部 ]
比的变化和进步;从科学史角度来说,也几乎没有哪段历史比量子论的创立得到了更为彻底的研究。然而不可思议的是,它的基本观点和假说至今没有渗透到大众的意识中去,这无疑又给它增添了一道神秘的光环。 这本书带读者做一次量子之旅,从神话时代出发,沿着量子发展的道路,亲身去经历科学史上的乌云和暴雨,追逐流星的辉光,穿越重重迷雾和险滩,和最伟大的物理学家们并肩作战。除了回顾基本的历史背景,还将向着未来探险,去逐一摸索量子论面前的不同道路,闯入人迹罕至的未知境地,和先行者们一起开疆扩土。让人惊叹的,不仅仅是沿途那令人眼花缭乱的绚丽风景,更来自于人内心深处的思索和启示——那是科学深植在每个人心中不可抗拒的魅力。 这本书适合任何有中学基本物理概念的读者。
[ 收起 ]
作者:曹天元
出版社:辽宁教育出版社
定价:32.00元
ISBN:9787538276374
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书摘 (21 )
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ysh
2017-04-27 23:14:39 摘录
德国发明了原子弹和那些正义联盟发现其实没有多大区别都是把魔鬼从潘多拉的盒子中释放了,想想现在的朝鲜。
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ysh
2017-04-23 13:00:10 摘录
这和他的定罪没什么关系,在当时也没造成多大影响,这个概念自哈维起才被医生们普遍接受。
最著名的在公众前被处死的。科学家。大概还是拉瓦锡,当然原因也和科学无关。他因为担任过旧政府的收税官,在法国大革命中被送上了断头台。拉格朗日对此说了一句著名的评论:。砍掉他的脑袋只需要1秒钟,但就算过上100年,法国也未必能再生出这样一个脑袋来。。
拉瓦锡也是收税官很好奇那个时候的税收制度是什么样子的。我们的税收制度是不是日益完善的,好像有点偏离主题了。
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ysh
2017-04-23 07:31:15 摘录
CHAPTER 09歧途
的:。宇宙。(Universe)始终只有一个,它的状态可以为一个总体波函数所表不,这个波函数严格而连续地按照薛定谔方程演化。但从某一个特定。世界。(World)的角度来看,则未必如此。波函数随着时间的流逝变得愈加复杂,投影的世界也越来越多,薛定谔方程的每一个可能的解都一定对应了一种投影,因此一切可能发生的事情都在某个"世界。发生了。为了简便起见,在史话后面的部分里我们还是会使用。分裂。之类的词语,不过大家要把握它的真正意思。也有另一种叫法,把每一个投影的分支都称为。宇宙。(Universe),而把总体的波函数称为"多宙(Multiverse)の,这只是用词上的不同,包含的其实是一个意思。。多宇宙。和。多世界。,指的是同一个理
论。
分裂不是真实的分裂,感觉也不是真实的感觉。我们只能看到我们能看的,也只能感觉到我们能感觉到的。
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ysh
2017-04-23 07:24:58 摘录
我们的宇宙也是如此。。真实的、完全的。宇宙态矢量存在于一个非常高维(可能是无限维)的希尔伯特空间中,但这个高维的空间却由许许多多低维的。世界。所构成(正如我们的三维空间可以看成由许多二维平面构成一样),每个。世界。都只能感受到那个"真实。的矢量在其中的投影。因此在每个。世界乃感觉到的宇宙都是不同的。
这个对宇宙的描述我是接受的,因为这个用的类比法,比之前的分裂宇宙,意识宇宙都让人容易接受的多,但是真实的事实又是怎样的。
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ysh
2017-04-22 21:51:54 摘录
CHAPTER 09歧途
接,海马体······这的确是有趣的景象!接下来,我们不如对这个意识问题做几句简单的探讨,不过我们并不想在这上面花太多的时间,因为我们的史话还要继续前进,仍有一些新奇的东西正等着我们。
在这节的最后要特别声明的是,关于。意识作用于外部世界。只是一种可能的说法而已。这并不意味着种种所谓的。特异功能。,。心灵感应。,。意念移物。,。远距离弯曲勺子。等等有了理论基础。对于这些东西,大家最好还是坚持。特别异乎寻常的声明需要有特别坚强的证据支持。这一原则,要求对每一个个例进行严格的,可重复的双盲实验。就我所知,还没有一个特异功能的例子通过了类似的检验。
作者在文章开始一直在说意识这里自己又反过来给自己洗地,感觉真是混乱。就用宏观微观就可以区分了吗,感觉有点无力。
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ysh
2017-04-22 20:14:36 摘录
CHAPTER 08决战
半死半活的。薛定谔的猫。是科学史上著名的怪异形象之一,和它同列名人堂的也许还有芝诺的那只永远追不上的乌龟,拉普拉斯的那位无所不知从而预言一切的老智者,麦克斯韦的那个机智地控制出入口,以致快慢分子逐i斩分离,系统熵为之倒流的妖精,被相对论搞得头昏脑涨,分不清谁是哥哥谁是弟弟的那对双生子回二yi3iï-y。薛定谔的
苗在大众中也十分受欢迎,常常出现在剧本,漫画和音乐中,虽然比不上同胞Garñeは或者To田,也算是有点人气。有意思的是,它常常和。巴甫洛夫的狗。作为搭档一唱一和出现。它最长脸的一次大概是被。恐惧之泪。(Tearsfor Fears),这个在80年代红极一时的乐队作为一首歌的标题演唱,虽然歌词是。薛定谔的猫死在了这个世界。
薛定谔的猫在我们这种非物理科班出身的人这里知名度很高,但是开始我一直以为这是薛定谔为了支持量子的不确定性,谁知道他竟然是用来反对量子的不确定性的,涨知识了。
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ysh
2017-04-22 20:12:01 摘录
CHAPTER 08决战
义,并诚心皈依,都投在量子门下。爱因斯坦非但没能说服玻尔,反而常常被反驳得说不出话来,而且他这个。反动。态度引得了许多人扼腕叹息。遥想当年,1905,爱因斯坦横空出世,一年之内六次出手,每一役都打得天摇地动,惊世骇俗,独自创下了一番轰轰烈烈的事业。当时少年意气,睥睨群雄,扬鞭策马,笑傲江湖,这一幅传奇画面在多少人心目中留下了永恒的神往!可是,当年那个最反叛,最革命,最不拘礼法,最蔑视权威的爱因斯坦,如今竟然站在新生量子论的对立面!
波恩哀叹说:。我们失去了我们的
领袖。。
埃伦费斯特气得对爱因斯坦说"爱因斯坦,我为你感到脸红!你把自己放到了和那些徒劳地想推翻相对论的人一样的位置上了。
爱因斯坦真是少年英雄,看到这段心潮澎湃,在我心中不再是那个头发乱糟糟的老头形象了,人不英雄枉少年。
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ysh
2017-04-22 20:06:45 摘录
CHAPTER 07不确定性
能够造出一些有用的东西。如果你家电视画面老是有雪花,不要怀疑到量子论头上来,先去检查一下天线。
当然时代在进步,俺的电脑屏幕现在变成了薄薄的液晶型,那是另一回事了。至于令人迷惑的波粒二象性,那也只是量子微观世界的奇特性质罢了。我们已经谈到德布罗意方程知·h/p!改写一下就是人p-h,波长和动量的乘积等于普朗克常数h。对于微观粒子来说,它的动量非常小,所以相应的波长便不能忽略。但对于日常事物来说,它们质量之大相比h简直是个天文数字,所以对于生活中的一个足球,它所伴随的德布罗意波微乎其微,根本感觉不到。我们一点都用不着担心,在世界杯决赛中,眼看要入门的那个球会突然化为一缕波,消失得杳然无踪。
但是,我们还是觉得不太满意,因
看这本书给我最多的体验就是感觉进入另一个世界,它不符合我们的常理,却又是客观存在的现实。
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ysh
2017-04-20 19:54:15 摘录
也不关心大自然'本来°是什么,我只关心我们能够'观测°到大自然是什么。电子又是个粒子又是个波,但每次我们观察它,它只展现出其中的一面,这里的关键是我们'如何°观察它,而不是它'究竟°是什么。。玻尔的话也许太玄妙了,我们来通俗地理解一下。现在流行手机换彩壳,我昨天心情好,就配一个shining的亮银色,今天心情不好,换一个比较有忧郁感的蓝色。咦奇怪了,为什么我的手机昨天是银色的,今天变成蓝色了昵?这两种颜色不是互相排斥的吗?我的手机怎么可能又是银色,又是蓝色昵?很显然,这并不是说我的手机同时展现出银色和蓝色,变成某种稀奇的。银蓝。
这段感觉有点唯心注主义,这个世界不是本来怎么就怎么样,而是我们的观察是怎么样就是怎么样。我们的观察影响了这个世界,影响了这个结果感觉好神奇。
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ysh
2017-04-18 13:09:37 摘录
CHAPTER 06殊归
个方向推演,从而得出宇宙在任意时刻的状态。对于这样的智者来说,没有什么过去和未来的分别,一切都历历在目。宇宙从它出生的那一刹那开始,就坠入了一个预定的轨道,它严格地按照物理定律发展,没有任何岔路可以走,一直到遇见它那注定的命运为止。就像你出手投篮,那么,这究竟是一个三分球,还是打中篮筐弹出,或者是一个air ball,这都在你出手的一刹那决定了,之后我们所能做的,就是看着它按照写好的剧本发展而已。
是的,科学家知道过去;是的,科学家明白现在;是的,科学家了解未来。只要掌握了定律,只要搜集足够多的情报,只要能够处理足够大的运算量,科学家就能如同上帝一般无所不知。整个宇宙只不过是一台精密的机器,它的每个零件都按照定律一丝不苟地运行,这种想法就是古典的,严格的决定论(de化rminism)。宇宙从出生的那一刹
□ 13 : 08 396
我爱科学,什么时候大脑也能被认真研究透就好了
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ysh
2017-04-18 12:57:31 摘录
CHAPTER 06殊途司归
子的大小,质量,质地,初速度,高度,角度,空气阻力,桌子的质地,摩擦系数,告诉我一切所需要的情报,那么,只要我拥有足够的运算能力,我可以毫不迟疑地预先告诉你,这个骰子将会掷出几点来。
物理学统治整个宇宙,它的过去和未来,一切都尽在掌握。这已经成了物理学家心中深深的信仰。19世纪初,法国的大科学家拉普拉斯(Pierre Simonde Laplace)在用牛顿方程计算出了行星轨道后,把它展示给拿破仑看。拿破仑问道:。在你的理论中,上帝在哪儿昵?。拉普拉斯平静地回答:。陛下,我的理论不需要这个假设。。
看到这句话我的理论不需要上帝简直让人心潮澎湃
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ysh
2017-04-18 12:27:23 摘录
CHAPTER 06 殊 i 归
泥土的芬芳,有一种热泪盈眶的冲动。但是,这种新体系显然也已经引起了矩阵方面的注意,哥廷根和哥本哈根的那些人,特别是海森堡本人,显然对这种"通俗。的解释是不满意的。
海森堡在写给泡利的信中说
"我越是思考薛定谔理论的物理意义,就越感到厌恶。薛定谔对于他那理论的形象化的描述是毫无意义的,换一种说法,那纯粹是一个Mist。。Mist这个德文,基本上相当于英语里的bullshit或者crap.
薛定谔也毫不客气,在论文中他说
"我的理论是从德布罗意那里获得灵感的······我不知道它和海森堡有任何继承上的关系。我当然知道海森堡的理论,它是一种缺乏形象化的,极为困难的超级代数方法。我即使不完全排斥这种理论,至少也对此感到沮丧。。
读书少的体验就是看这两个理论不知道他们争论的点在哪里,看到这里不能和作者一起产生一种会心一笑的感觉。
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ysh
2017-04-16 12:46:19 摘录
CHAPTER rb曙光
候,后来在历史上闪闪发光的那些主要人物也几乎都和海森堡一样年轻:泡利25岁,狄拉克23岁,乌仑贝克25岁,古德施密特23岁,约尔当23岁。和他们比起来,36岁的薛定谔和43岁的波恩简直算是老爷爷了。量子力学被人们戏称为"男孩物理学。,波恩在哥廷根的理论班,也被人叫做。波恩幼儿园。。
不过,这只说明量子论的锐气和朝气。在那个神话般的年代,象征了科学永远不知畏惧的前进步伐,开创出一个前所未有的大时代来。。男孩物理学。这个带有传奇色彩的名词,也将在物理史上镌刻出永恒的光芒。
这让我想到了互联网时代初始阶段,那些站在前面的也都是年轻人~要趁着年轻的时候多做点有意义的事情
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ysh
2017-04-16 12:39:55 摘录
CHAPTER 05曙光
海森堡的表格和玻尔的不同,它没有做任何假设和推论,不包含任何不可观察的数据。但作为代价,它采纳了一种二维的庞大结构,每个数据都要用横坐标和竖坐标两个变量来表示。正如我们不能用vx,而必须用nvx,y来表示电子频率一样。更关键的是,海森堡争辩说,所有的物理规则,也要按照这种表格的方式来改写。我们已经有了经典的动力学方程,现在,我们必须全部把它们按照量子的方式改写成某种表格方程。许多传统的物理变量,现在都要看成是一些独立的矩阵来处理。在玻尔和索末菲的旧原子模型里,用傅里叶级数展开的电子运动方程,也必须用矩阵重新加工,把不可观察的泥沙剔除出去,注入混凝土的坚实基础,也就是可检验的实际物理量。
但是难题来了,我们现在有一个变量p,代表电子的动量;还有一个变量q!代表电子的位置。本来,这是两个经典
12 : 38 305 990
矩阵的来源,高中数学学习的时候觉得不难,但不知道它的意义,老师也没讲过,现在看来真是妙趣横生。
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ysh
2017-04-16 09:30:50 摘录
CHAPTER 05曙光
不管身在何处,像海森堡这样才华横溢的人是不可能被埋没的,他在物理上显示了更为惊人的天赋,并很快得到了赏识。1922年,玻尔应邀到哥廷根进行学术访问,从6月12日到22日,玻尔一连作了7次关于原子理论的演讲。这次访问在哥廷根引起了巨大的轰动,甚至后来被称为哥廷根的。玻尔节。。全德国各地的科学家都赶到哥廷根去听玻尔的演讲,而海森堡也随着他的导师索末菲参与了这次盛会。当时オニ年级的他竟然向玻尔提出一些学术观点上的异议,使得玻尔对他刮目相看。事实上,玻尔此行最大的收获可能就是遇到了海森堡和泡利,两个天才无限的青年。求贤若渴的玻尔把两人的名字牢记在心中,到了1924年7月一那时海森堡已是博士,在哥廷根波恩的手下工作一他便写信给这个德国小伙子,告知他洛克菲勒(Rockefeller)。财团资助的国际教育基金会(【EB)已经同意提供1000美
□ 08 53 283/990
看到这里就觉得真是英雄出少年,在最年轻的时候应该把握住这段美好的时间,每天多问问自己有没有梦想,日子怎么能浑浑噩噩地过。
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最著名的在公众前被处死的。科学家。大概还是拉瓦锡,当然原因也和科学无关。他因为担任过旧政府的收税官,在法国大革命中被送上了断头台。拉格朗日对此说了一句著名的评论:。砍掉他的脑袋只需要1秒钟,但就算过上100年,法国也未必能再生出这样一个脑袋来。。
的:。宇宙。(Universe)始终只有一个,它的状态可以为一个总体波函数所表不,这个波函数严格而连续地按照薛定谔方程演化。但从某一个特定。世界。(World)的角度来看,则未必如此。波函数随着时间的流逝变得愈加复杂,投影的世界也越来越多,薛定谔方程的每一个可能的解都一定对应了一种投影,因此一切可能发生的事情都在某个"世界。发生了。为了简便起见,在史话后面的部分里我们还是会使用。分裂。之类的词语,不过大家要把握它的真正意思。也有另一种叫法,把每一个投影的分支都称为。宇宙。(Universe),而把总体的波函数称为"多宙(Multiverse)の,这只是用词上的不同,包含的其实是一个意思。。多宇宙。和。多世界。,指的是同一个理
论。
接,海马体······这的确是有趣的景象!接下来,我们不如对这个意识问题做几句简单的探讨,不过我们并不想在这上面花太多的时间,因为我们的史话还要继续前进,仍有一些新奇的东西正等着我们。
在这节的最后要特别声明的是,关于。意识作用于外部世界。只是一种可能的说法而已。这并不意味着种种所谓的。特异功能。,。心灵感应。,。意念移物。,。远距离弯曲勺子。等等有了理论基础。对于这些东西,大家最好还是坚持。特别异乎寻常的声明需要有特别坚强的证据支持。这一原则,要求对每一个个例进行严格的,可重复的双盲实验。就我所知,还没有一个特异功能的例子通过了类似的检验。
半死半活的。薛定谔的猫。是科学史上著名的怪异形象之一,和它同列名人堂的也许还有芝诺的那只永远追不上的乌龟,拉普拉斯的那位无所不知从而预言一切的老智者,麦克斯韦的那个机智地控制出入口,以致快慢分子逐i斩分离,系统熵为之倒流的妖精,被相对论搞得头昏脑涨,分不清谁是哥哥谁是弟弟的那对双生子回二yi3iï-y。薛定谔的
苗在大众中也十分受欢迎,常常出现在剧本,漫画和音乐中,虽然比不上同胞Garñeは或者To田,也算是有点人气。有意思的是,它常常和。巴甫洛夫的狗。作为搭档一唱一和出现。它最长脸的一次大概是被。恐惧之泪。(Tearsfor Fears),这个在80年代红极一时的乐队作为一首歌的标题演唱,虽然歌词是。薛定谔的猫死在了这个世界。
义,并诚心皈依,都投在量子门下。爱因斯坦非但没能说服玻尔,反而常常被反驳得说不出话来,而且他这个。反动。态度引得了许多人扼腕叹息。遥想当年,1905,爱因斯坦横空出世,一年之内六次出手,每一役都打得天摇地动,惊世骇俗,独自创下了一番轰轰烈烈的事业。当时少年意气,睥睨群雄,扬鞭策马,笑傲江湖,这一幅传奇画面在多少人心目中留下了永恒的神往!可是,当年那个最反叛,最革命,最不拘礼法,最蔑视权威的爱因斯坦,如今竟然站在新生量子论的对立面!
波恩哀叹说:。我们失去了我们的
领袖。。
埃伦费斯特气得对爱因斯坦说"爱因斯坦,我为你感到脸红!你把自己放到了和那些徒劳地想推翻相对论的人一样的位置上了。
能够造出一些有用的东西。如果你家电视画面老是有雪花,不要怀疑到量子论头上来,先去检查一下天线。
当然时代在进步,俺的电脑屏幕现在变成了薄薄的液晶型,那是另一回事了。至于令人迷惑的波粒二象性,那也只是量子微观世界的奇特性质罢了。我们已经谈到德布罗意方程知·h/p!改写一下就是人p-h,波长和动量的乘积等于普朗克常数h。对于微观粒子来说,它的动量非常小,所以相应的波长便不能忽略。但对于日常事物来说,它们质量之大相比h简直是个天文数字,所以对于生活中的一个足球,它所伴随的德布罗意波微乎其微,根本感觉不到。我们一点都用不着担心,在世界杯决赛中,眼看要入门的那个球会突然化为一缕波,消失得杳然无踪。
但是,我们还是觉得不太满意,因
个方向推演,从而得出宇宙在任意时刻的状态。对于这样的智者来说,没有什么过去和未来的分别,一切都历历在目。宇宙从它出生的那一刹那开始,就坠入了一个预定的轨道,它严格地按照物理定律发展,没有任何岔路可以走,一直到遇见它那注定的命运为止。就像你出手投篮,那么,这究竟是一个三分球,还是打中篮筐弹出,或者是一个air ball,这都在你出手的一刹那决定了,之后我们所能做的,就是看着它按照写好的剧本发展而已。
是的,科学家知道过去;是的,科学家明白现在;是的,科学家了解未来。只要掌握了定律,只要搜集足够多的情报,只要能够处理足够大的运算量,科学家就能如同上帝一般无所不知。整个宇宙只不过是一台精密的机器,它的每个零件都按照定律一丝不苟地运行,这种想法就是古典的,严格的决定论(de化rminism)。宇宙从出生的那一刹
□ 13 : 08 396
子的大小,质量,质地,初速度,高度,角度,空气阻力,桌子的质地,摩擦系数,告诉我一切所需要的情报,那么,只要我拥有足够的运算能力,我可以毫不迟疑地预先告诉你,这个骰子将会掷出几点来。
物理学统治整个宇宙,它的过去和未来,一切都尽在掌握。这已经成了物理学家心中深深的信仰。19世纪初,法国的大科学家拉普拉斯(Pierre Simonde Laplace)在用牛顿方程计算出了行星轨道后,把它展示给拿破仑看。拿破仑问道:。在你的理论中,上帝在哪儿昵?。拉普拉斯平静地回答:。陛下,我的理论不需要这个假设。。
泥土的芬芳,有一种热泪盈眶的冲动。但是,这种新体系显然也已经引起了矩阵方面的注意,哥廷根和哥本哈根的那些人,特别是海森堡本人,显然对这种"通俗。的解释是不满意的。
海森堡在写给泡利的信中说
"我越是思考薛定谔理论的物理意义,就越感到厌恶。薛定谔对于他那理论的形象化的描述是毫无意义的,换一种说法,那纯粹是一个Mist。。Mist这个德文,基本上相当于英语里的bullshit或者crap.
薛定谔也毫不客气,在论文中他说
"我的理论是从德布罗意那里获得灵感的······我不知道它和海森堡有任何继承上的关系。我当然知道海森堡的理论,它是一种缺乏形象化的,极为困难的超级代数方法。我即使不完全排斥这种理论,至少也对此感到沮丧。。
候,后来在历史上闪闪发光的那些主要人物也几乎都和海森堡一样年轻:泡利25岁,狄拉克23岁,乌仑贝克25岁,古德施密特23岁,约尔当23岁。和他们比起来,36岁的薛定谔和43岁的波恩简直算是老爷爷了。量子力学被人们戏称为"男孩物理学。,波恩在哥廷根的理论班,也被人叫做。波恩幼儿园。。
不过,这只说明量子论的锐气和朝气。在那个神话般的年代,象征了科学永远不知畏惧的前进步伐,开创出一个前所未有的大时代来。。男孩物理学。这个带有传奇色彩的名词,也将在物理史上镌刻出永恒的光芒。
海森堡的表格和玻尔的不同,它没有做任何假设和推论,不包含任何不可观察的数据。但作为代价,它采纳了一种二维的庞大结构,每个数据都要用横坐标和竖坐标两个变量来表示。正如我们不能用vx,而必须用nvx,y来表示电子频率一样。更关键的是,海森堡争辩说,所有的物理规则,也要按照这种表格的方式来改写。我们已经有了经典的动力学方程,现在,我们必须全部把它们按照量子的方式改写成某种表格方程。许多传统的物理变量,现在都要看成是一些独立的矩阵来处理。在玻尔和索末菲的旧原子模型里,用傅里叶级数展开的电子运动方程,也必须用矩阵重新加工,把不可观察的泥沙剔除出去,注入混凝土的坚实基础,也就是可检验的实际物理量。
但是难题来了,我们现在有一个变量p,代表电子的动量;还有一个变量q!代表电子的位置。本来,这是两个经典
12 : 38 305 990
不管身在何处,像海森堡这样才华横溢的人是不可能被埋没的,他在物理上显示了更为惊人的天赋,并很快得到了赏识。1922年,玻尔应邀到哥廷根进行学术访问,从6月12日到22日,玻尔一连作了7次关于原子理论的演讲。这次访问在哥廷根引起了巨大的轰动,甚至后来被称为哥廷根的。玻尔节。。全德国各地的科学家都赶到哥廷根去听玻尔的演讲,而海森堡也随着他的导师索末菲参与了这次盛会。当时オニ年级的他竟然向玻尔提出一些学术观点上的异议,使得玻尔对他刮目相看。事实上,玻尔此行最大的收获可能就是遇到了海森堡和泡利,两个天才无限的青年。求贤若渴的玻尔把两人的名字牢记在心中,到了1924年7月一那时海森堡已是博士,在哥廷根波恩的手下工作一他便写信给这个德国小伙子,告知他洛克菲勒(Rockefeller)。财团资助的国际教育基金会(【EB)已经同意提供1000美
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