关注量子科学探究宇宙奥秘
先说两句
路漫漫其修远兮,人类认识世界的道路上无数先贤云集,但如第五次索维尔会议上那般众星璀璨放眼整个人类史也寥寥无几,小霍今天以第五次索维尔会议上的波粒战争为引向您简单介绍一下传说中的量子力学的发展史。视频非常精彩,建议您能打开声音看一遍,波澜壮阔!
由伽利略和牛顿等人于17世纪创立的经典物理学,经过18世纪在各个基础部门的拓展,到19世纪得到了全面、系统和迅速的发展,达到了它辉煌的顶峰。到19世纪末,已建成了一个包括力、热、声、光、电诸学科在内的、宏伟完整的理论体系。经典力学、经典电动力学、经典热力学和统计力学形成了物理世界的三大支柱。它们紧紧地结合在一块儿,构筑起了一座华丽而雄伟的殿堂。人们也许终于可以相信,上帝造物的奥秘被他们所完全掌握了,再没有遗漏的地方。物理学家们开始相信,这个世界所有的基本原理都已经被发现了,物理学已经尽善尽美,它走到了自己的极限和尽头,再也不可能有任何突破性的进展了。著名的科学家基尔霍夫说:“物理学的未来,将只有在小数点第六位后面去寻找”。普朗克的导师甚至劝他不要再浪费时间去研究这个已经高度成熟的体系。
19世纪的最后一天,欧洲著名的科学家欢聚一堂。会上,英国著名物理学家汤姆生(即开尔文男爵)发表了新年祝词。他在回顾物理学所取得的伟大成就时说,物理大厦已经落成,所剩只是一些修饰工作。同时,他在展望20世纪物理学前景时,却若有所思地讲道:“在物理学的美丽而晴朗的天空却被两朵乌云笼罩着。”这令人不安的乌云,一朵是以太漂移实验的否定结果,另一朵是黑体辐射的紫外灾难。从第一朵乌云中降生了相对论,紧接着从第二朵乌云中降生了量子论。经典物理学的大厦被彻底动摇。
实际上“乌云”不止这两朵,还包括
1895年,伦琴(Wilhelm Konrad Rontgen)发现了X射线。
↑
威廉·伦琴
1896年,贝克勒尔(Antoine Herni Becquerel)发现了铀元素的放射现象。
1897年,居里夫人(Marie Curie)和她的丈夫皮埃尔·居里研究了放射性,并发现了更多的放射性元素:钍、钋、镭。
↑
波兰发行居里夫人头像纸币
1897年,J.J.汤姆逊(Joseph John Thomson)在研究了阴极射线后认为它是一种带负电的粒子流。电子被发现了。
↑
约瑟夫·汤姆孙爵士,OM,FRS,英国物理学家,电子的发现者
就是这几朵乌云带来了一场震撼整个物理学界的革命风暴,导致了现代物理学的诞生。
为解决黑体辐射问题,1900年12月14日,普朗克(Planck)冲破经典物理机械论的束缚,提出了量子论,标志着人类对量子认识的开始。这一天也就成为了量子力学的诞辰。
普朗克
马克斯·卡尔·恩斯特·路德维希·普朗克,德国物理学家,量子力学的创始人,20世纪最重要的物理学家之一,因发现能量量子而对物理学的发展做出了重要贡献,并在1918年获得诺贝尔物理学奖。
接着1905年,爱因斯坦受普朗克量子化的思想启发,引进光量子(光子)的概念,成功地解释了光电效应。1905年被称为科学史上的奇迹年,爱因斯坦在这一年发表了6篇论文,3月18日,发表了刚才提到的关于光电效应的文章,成为了量子论的奠基石之一,他也为此获得了诺贝尔奖。4月30日,发表了关于测量分子大小的论文,这位他赢得了博士学位。5月11和12月19日,两篇关于布朗运动的论文,成了分子论的里程碑。6月30日,发表题为《论运动物体的电动力学》的论文,这个不起眼的题目后来被加上了一个如雷贯耳的名称,叫做“狭义相对论”。9月27日,发表了关于物体惯性和能量的关系,这是狭义相对论的进一步说明,并且在其中提出了著名的质能方程E=MC^2。单单这一年的工作,便至少配得3个诺贝尔奖。
1913年,玻尔在卢瑟福有核原子模型的基础上建立起原子的量子理论。玻尔是个看上去沉默驽钝的人,可是重剑无锋,大巧不工,在他一生中几乎没有输过哪一场认真的辩论。可见波尔是个十分厉害的人,他于1922年获得诺贝尔奖,他的小儿子在1975年在量子力学领域获得诺贝尔奖,他的学生海森堡,泡利,狄拉克、朗道获得诺贝尔奖。
↑
波尔
在人们认识到光具有波动和微粒的二象性之后,为了解释一些经典理论无法解释的现象,法国物理学家德布罗意于1923年提出了物质波这一概念。认为一切微观粒子均伴随着一个波,这就是所谓的德布罗意波。德布罗意可以说是一个奇才,本来是个研究欧洲历史的,半路出家学了物理。德布罗意在他五年的研究生生涯几乎一无事成,他的博士论文也就一页多一点,他的导师朗之万拿着他的博士论文不知怎么办,就寄给了爱因斯坦,爱因斯坦拿着德布罗意的论文觉得很有意思,于是德布罗意就顺利拿到了博士学位。
↑
路易·维克多·德布罗意,第七代布罗意公爵,法国物理学家,法国外交和政治世家布罗意公爵家族的后代。索邦大学理论物理学教授,1929年因发现了电子的波动性,以及他对量子理论的研究而获诺贝尔物理学奖。
薛定谔看到德布罗意的关于物质波的博士论文,从中受到启发。将电子的运动看作是波动的结果,其运动的方程应该是波动方程,方程决定着电子的波动属性。1926年薛定谔连续发表了4篇关于量子力学的论文,标志着波动力学的建立。然而薛定谔并不能指出波动方程的具体含义,而是由玻恩指出薛定谔的波函数是一种概率的振幅,它的模的平方对应于侧到的电子的概率的分布。二战是纳粹迫害犹太人,薛定谔向美国递交移民申请却没通过,作为一个诺贝尔奖得主却被美国拒之门外,大家一定感动很奇怪。这是因为薛定谔道德上有问题,他有不少情妇,还有好几个私生子。
↑
薛定谔的猫
1928年狄拉克提出相对量子力学,使量子力学和相对论结合起来。狄拉克是个沉默寡言,喜好孤独,淡泊名利的人。有一次狄拉克在某大学演讲,讲完后一个观众起来说:“狄拉克教授,我不明白你那个公式是如何推导出来的。”狄拉克看着他久久地不说话,主持人不得不提醒他,他还没有回答问题。“回答什么问题?”狄拉克奇怪地说,“他刚刚说的是一个陈述句,不是一个疑问句。”
1925年,泡利提出不相容原理。
1927年,海森堡提出不确定性原理。第一个提出完整的量子力学理论的,是德国物理学家海森堡。海森堡从粒子的角度出发,在玻恩和约尔当的帮助下,虽然海森堡的矩阵力学和薛定谔的波动力学出发点不同,从不同的思想发展而来,但它们解决同一问题是得到的结果确实一样的。两种体系的等价性的。由于海森堡和薛定谔在量子力学建立开创性的工作,他们分别获得了1932年、1933年的诺贝尔物理学奖。
↑
海森堡
量子力学到此可以说是基本的框架已经建立。
在量子力学诞生之初著名的物理学家波尔兹曼就因为不能就是经典物理学的局限性,在1906年选择了自杀。1934年,荷兰物理学家埃伦菲斯特因感觉在量子力学里力不从心而结束了自己的生命。
量子力学的创始人爱因斯坦,德布罗意,薛定谔因不能接受量子力学太多的概率成分和不确定因素,而站到了量子力学的对立面。于是形成了以爱因斯坦为首反对派和以波尔为首的拥护派两大阵营。他们开始了长久的论证。1935年,薛定谔提出了著名的薛定谔猫,爱因斯坦提出EPR佯谬。
最后这张照片,集合了这个世界半个物理学
↑
第三排:奥古斯特·皮卡尔德、亨里奥特、保罗·埃伦费斯特、爱德华·赫尔岑、顿德尔(en:Théophile de Donder)、埃尔温·薛定谔、维夏菲尔特(en:E. Verschaffelt)、沃尔夫冈·泡利、维尔纳·海森堡、拉尔夫·福勒、里昂·布里渊
第二排:彼得·德拜、马丁·努森、威廉·劳伦斯·布拉格、亨德里克·安东尼·克雷默、保罗·狄拉克、阿瑟·康普顿、路易·德布罗意、马克斯·玻恩、尼尔斯·玻尔
第一排:欧文·朗缪尔、马克斯·普朗克、玛丽·居里、亨德里克·洛伦兹、阿尔伯特·爱因斯坦、保罗·朗之万、查尔斯·欧仁·古耶、查尔斯·威耳逊、欧文·理查森
回馈读者 送 精品图书
喜欢就点击上面的图片
自2016年8月15日起,凡是在量子书斋
一次性购买图书满198元
就送 价值296元的
《超级记忆术》一套!
量子科学
宝宝的量子物理学绘本 中英文双语原版六册
量子伦理 用生命的本质重新阐释世界的本质
量子宇宙 一切可能发生的正在发生
量子纠缠 颠覆常理的“上帝的效应”
画说量子论:走进量子科学的殿堂
量子之谜:物理学遇到意识
自然计算:DNA、量子比特和智能机器的未来
量子物理
量子佛学 与佛学朋友交流 非宗教人士勿入
本书将以今日之科学方式——量子佛学方式,以*清晰、*有力的视角,直接透视实相以及了义经中的核心思想,从而直入佛学真义的本质!相信在阅读过本书后,你会对佛学有一个超越逻辑思辨的全新认识。它必将带给你对生命宇宙的全新认识和一个积极快乐的人生。
佛法人生量子说
寻找薛定谔的猫:量子物理的奇异世界
量子力学与相对论
量子迷宫——历史 理论 诠释 哲学
时与光:从古典力学到量子力学的思维盛宴
上帝掷骰子吗?量子物理史话
物理学的未来 决定2100年的世界蓝图
心灵的未来:揭秘宇宙中最复杂的大脑
科学启蒙
宝宝的量子物理学绘本 中英文双语原版六册
从小爱科学·有趣的物理(全16册)
可怕的科学(全63本) 年销售已过千万!
尖端科学 讲述全球最前沿的科学探究
亲亲自然 涵盖儿童发展各大智能领域
写给小学生看的相对论(全4册)
皮皮鲁送你100条命 安全教育更有趣
德国孩子最着迷的科学小实验(提高版)
我们的身体超好玩、全面的人体百科
超级纸飞机(全2册)
世界万物的由来
万物运转的秘密 给青少年的物理世界入门书(精装版)
梅格时空大冒险(套装全5册)
这就是二十四节气(文津图书奖获奖作品,共4册)
DK儿童科学大百科
和老爸一起动手酷发明
超级科学(全4册)
世界万物的由来
世界是如何开始的
量子哲学
霍金三部曲:时间简史 果壳中的宇宙 大设计
弦理论 探究时间 空间及宇宙的本原
物理学之“道” 近代物理学与东方神秘主义
从科学到神:一位物理学家的意识探秘之旅
宇宙的琴弦:撩开了弦理论的神秘面纱
生物中心主义:意识是理解宇宙本质的关键
讲点颠覆常理的科学:假如时间不存在
终极理论
物质神话:挑战人类宇宙观的大发现
生命是什么:活细胞的物理观
悖论:破解科学史上最复杂的9大谜团
11:11时间的迷宫 将宇宙浓缩为数学公式
引力是什么 支配宇宙万物的神秘之力
终极理论 颠覆相对论 推翻量子力学?
永恒的终结 时间旅行的终极奥秘和恢宏构想
寻找时间的边缘:时光旅行真的存在吗?
超弦理论
世界为何存在?探索万物之谜的奇妙旅程
果壳中的宇宙 牛顿时空观是一个虚幻
从一到无穷大:科学中的事实和臆测
可畏的对称:探寻现代物理学的美丽
弦理论 物理学领域最有趣最活跃的研究课题
物理之书:科普界全能鬼才皮科夫力作
隐藏的现实:平行宇宙是什么
夜观星空:天文观测实践指南
量子佛学
量子佛学:与佛学朋友交流 非宗教人士勿入
佛法人生量子说 量子物理学方式顿悟佛法
新世界:灵性的觉醒
佛教的见地与修道 深入人心的佛学力作
金刚经修心课套装限量版 全四册限量1000套
断舍离+断舍离(心灵篇)+自在力 套装
百年佛缘 星云大师的集大成之作(全九册)
金刚经量子说
思维科学
FBI教你十分钟识别谎言:洞察对方心理秘密
FBI读心识人全集(读心术+攻心术+沟通术+心理操控术+气场修习术)
反直觉思考:斯坦福大学思维自修课
思考的艺术 批判性思维领域的“圣经”
怪异性格心理学:为什么才华横溢的人多数性格古怪?
剪刀石头布:如何成为超级预测者
批判性思维:全球广受欢迎的思维训练读本(原书第10版)
天才在左疯子在右 误入歧途的天才的故事
自我疗愈心理学 为什么劝自己比劝别人难
科学史话
爱因斯坦 想象颠覆世界
极简宇宙史 专为文科生讲的宇宙学知识
无言的宇宙 隐藏在24个数学公式背后的故事
时间的形状:相对论史话
万物简史:彩图珍藏版
量子群星闪耀时 现代最热门的量子知识
理工科思维
万万没想到:用理工科思维理解世界
数学之旅 数学史上的100个重大发现
化学元素之旅:改变历史的百大化学发现
物理之旅 讲述100个物理学重大发现
视觉之旅:神奇的化学元素
数学好的人是如何思考的
爱与数学 超越文化 超越地域 超越时空
大数学家 40位古今中外的伟大数学家 全2册
巫师 外星人和星舰 科幻与奇幻中的物理数学
思维魔方:让哲学家和数学家纠结的悖论
思维导图
思维导图能全面调动人类左脑的逻辑、顺序、条理、文字、数字以及右脑的图像、想象、颜色、空间、整体思维的功能,使大脑潜能得到充分的开发。
思维导图:伴你学初中全套 数学 英语 语文 物理 化学
思维导图:伴你学高中理科全套(数学 英语 语文 物理 化学 生物
思维导图:伴你学高中文科全套(数学 英语 语文 政治 历史 地理
思维导图系列(套装5册)
数学 科学小达人
教育的真谛是“教会学生思考”,而不是告诉他们答案。“小达人”这套绘本是真正适合儿童阅读的精神大餐,一定能够带领孩子们走进美妙的科学世界。
数学小达人:有趣的代数 1和2
数学小达人:生动的几何
科学小达人:魔幻的化学
科学小达人:奇妙的物理
哈佛经典
哈佛家训全集(Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 全四册)
哈佛凌晨四点半·小学图文版
哈佛凌晨四点半 初中实践版
哈佛凌晨四点半 高中实践版
笑死人不偿命的10万个哈佛财经冷笑话
成长 励志
儿童哲学智慧书全集(全9册:我,是什么?好和坏,是什么?知识,是什么?幸福,是什么?情感,是什么?生活,是什么?自由,是什么?社会,是什么?艺术和美,是什么?)
美国经典专注力培养大书 (全8册)
孩子没关系 逆商培养图画书(全5册)
最棒的成长(套装共6册)
激发孩子想象力的1000个奇思妙想(第一、二集,套装8册)
超级记忆术大全集 共4册 高效增强记忆力
善解童贞:0~6岁孩子的性发展与性关怀
美国经典学习能力培养大书(全12册)
儿童艺术博物馆 和孩子一起欣赏世界名画
意识之谜
意识宇宙:心灵现象中的科学真相
缠绕的意念:当心理学遇见量子力学
量子心世界 在宇宙中的无限可能中创造奇迹
大脑如何思维——智力演化的今昔
人脑之谜:探索大脑奥秘的科学之旅
自我实现的宇宙 科学与人类意识的阿卡莎革命
动物有意识吗?动物能够思考吗?有情感吗?
科幻文学
外星人就在月球背面
人类一半是外星人,一半是地球人
宇宙流浪者:生活在人类中间的外星人
三体:中国科幻文学里程碑式的作品
星际穿越:电影幕后的科学猜想 推测和事实
《三体》中的物理学
星际战争
神的九十亿个名字
失控:全人类的最终命运和结局
亚特兰蒂斯:基因战争
世界重启:大灾变后 如何快速再造人类文明
银河帝国:基地七部曲套装
巫师 外星人和星舰:科幻与奇幻中的物理数学
东方哲学
刘君祖完全破解易经密码
王阳明全集(权威足本)
老子辨正
图解易经 周易大全(全二册,2012白话图解版)
庄子心解 老子心解 道德经心释 天下大道 莲心禅韵
林语堂:孔子的智慧
林语堂:老子的智慧
鬼谷子全书 珍藏版 (插盒精装 全4册)
西方哲学
农夫哲学:关于大自然与生死的沉思
最好的告别:关于衰老与死亡,你必须知道的常识
人性与灵魂
内在的重生:心灵导师克里希那穆提空性流露代表作
康德三大批判合集(上下)
癌症真相:医生也在读
存在与虚无
美的沉思
梦的解析
像哲学家一样思考
科学百科
科学百科:全彩 DK经典畅销成人科普
DK微观世界大百科(精装版)(全彩)
“哈勃”的宇宙 最伟大的发现和最新的影像
宇宙波澜:科技与人类前途的自省
爱因斯坦专辑
为什么E=mc2?相对论普及读本
爱因斯坦的圣经
爱因斯坦 想象颠覆世界
爱因斯坦的困惑:上帝如何设计世界?
爱因斯坦的望远镜:搜索暗物质和暗能量
从奇点到虫洞:广义相对论专题选讲
匠人精神
工业4.0大革命
温家宝地质笔记
罗辑思维:迷茫时代的明白人
罗辑思维 : 成大事者不纠结
你所谓的稳定,不过是在浪费生命
匠人精神
哲学家们都干了些什么
幼小对接
学前专注力训练500题 (套装共4册)
名牌小学入学必备(套装6册)
125个游戏提升孩子专注力(全3册)
中国汉字听写大会 我的趣味汉字世界(儿童彩绘版)(1-5册)
汉语国学
《中国汉字听写大会 我的趣味汉字世界》 全四册
本文来自作者[yuange]投稿,不代表桂圆分享立场,如若转载,请注明出处:https://kbmoijy.com/wiki/202411-528.html
评论列表(4条)
我是桂圆分享的签约作者“yuange”!
希望本篇文章《物理学的经典理论与现代发展》能对你有所帮助!
本站[桂圆分享]内容主要涵盖:生活百科,小常识,生活小窍门,知识分享
本文概览: 关注量子科学探究宇宙奥秘 先说两句 路漫漫其修远兮,人类认识世界的道路上无数先贤云集,但如第五次索维尔会议上那般众星璀璨放眼整个人类史也寥寥无几,小霍今天以第五次索维尔...