作品介紹

日出:量子力學與相對論


作者:張軒中,黃宇傲天     整理日期:2014-02-07 17:44:47

縱觀20世紀物理學的百年發(fā)展史,可謂群星璀璨,英才輩出,本書描述了在20世紀初期,那個烏云密布的物理學天空中,海森堡等人如何看到日出的場景。在20世紀初期的量子力學與相對論大革命中,涌現(xiàn)了最多的類似于海森堡這樣的物理學英雄人物,那是一個震撼人心的英雄時代。本書通過對這些英雄人物的成長經(jīng)歷與思想歷程的梳理,從科學與文藝的雙重角度建構了一個又一個栩栩如生的人物剪影。本書適合于大中學生、教師,對物理與物理學發(fā)展歷史感興趣的讀者,也適合物理研究人員和物理學史研究者等專業(yè)人士參考使用。
  作者簡介:
  張軒中,北京師范大學物理系理論物理專業(yè)畢業(yè),從事離子阱與質譜儀器研究。著有《相對論通俗演義》,曾在多家知名媒體發(fā)表多篇文藝與科學評論。
  目錄:
  第一部分:量子力學部分
第一章孤兒:兩個鉆石王老五
第二章監(jiān)獄里的群論
第三章愛因斯坦與波爾茲曼,馬赫
第四章寫清楚熵公式的人
第五章富二代德布羅意:凌晨舊戲
第六章薛定諤:遺情書
第七章十年前的玻爾
第八章物理思想集大成者:愛因斯坦
第九章犀利哥
第十章海森堡:日出
第十一章交換游戲
第十二章物理學牛市:矩陣的運動方程
第十三章科莫湖畔的費米
第十四章第五屆索爾維會議第一部分:量子力學部分
  第一章孤兒:兩個鉆石王老五
  第二章監(jiān)獄里的群論
  第三章愛因斯坦與波爾茲曼,馬赫
  第四章寫清楚熵公式的人
  第五章富二代德布羅意:凌晨舊戲
  第六章薛定諤:遺情書
  第七章十年前的玻爾
  第八章物理思想集大成者:愛因斯坦
  第九章犀利哥
  第十章海森堡:日出
  第十一章交換游戲
  第十二章物理學牛市:矩陣的運動方程
  第十三章科莫湖畔的費米
  第十四章第五屆索爾維會議
  第十五章狄拉克矩陣:相對論與量子力學的婚姻
  第十六章海鷗,馬約拉納
  第十七章朗道:蘇聯(lián)之子
  第十八章廣島之吻
  第十九章原子彈研發(fā)與物理學熊市
  第二十章槍手,貓論
  第二十一章在戰(zhàn)后的廢墟上
  第一部分附件第二部分:相對論部分
  第二十二章鄉(xiāng)下的月光
  第二十三章牛頓引力的高級版本:拉普拉斯方程
  第二十四章三體問題
  第二十五章慣性參考系
  第二十六章伯爾尼克拉姆大街49號
  第二十七章公務員的奮斗
  第二十八章三年半的沉默
  第二十九章朗之萬:雙胞胎悖論
  第三十章廣義相對論
  第三十一章美國空軍的研究員
  第三十二章貝肯斯坦和霍金
  第三十三章宇宙學
  第二部分附件
  跋《日出:量子力學與相對論》把量子力學與相對論的歷史做了有趣的串講,是一本很難得的由中國的年輕人自己寫的科普作品。文筆生動,可讀性強。
梁燦彬北京師范大學教授著名相對論專家
作者滿懷浪漫瑰麗的青春激情,以富有詩情畫意的史詩風范與雅俗共賞的演義風格,展現(xiàn)了最近兩個世紀以來偉大物理學家探索大自然神奇玄奧的深層數(shù)學物理結構的波瀾壯闊歷程。
吳新忠上海交通大學科學史與科學文化研究院教師
作者用明晰詼諧的語言講述了量子理論和相對論發(fā)展歷程中許多引人入勝的故事。將科普與中國人文融合起來,這是一部生動而讓人愉悅的作品。
凌意,中國科學院高能物理研究所研究員
“量子力學和廣義相對論恐怕是大學物理系中掛科率和逃課率最高的課程,這本書以虛實相間的風格精彩地演繹了二者發(fā)展歷程中的復雜旋律,是現(xiàn)有專業(yè)書籍的有益補充!
李劍龍浙江大學理論物理博士《日出:量子力學與相對論》把量子力學與相對論的歷史做了有趣的串講,是一本很難得的由中國的年輕人自己寫的科普作品。文筆生動,可讀性強。
  梁燦彬北京師范大學教授著名相對論專家
  作者滿懷浪漫瑰麗的青春激情,以富有詩情畫意的史詩風范與雅俗共賞的演義風格,展現(xiàn)了最近兩個世紀以來偉大物理學家探索大自然神奇玄奧的深層數(shù)學物理結構的波瀾壯闊歷程。
  吳新忠上海交通大學科學史與科學文化研究院教師
  作者用明晰詼諧的語言講述了量子理論和相對論發(fā)展歷程中許多引人入勝的故事。將科普與中國人文融合起來,這是一部生動而讓人愉悅的作品。
  凌意,中國科學院高能物理研究所研究員
  “量子力學和廣義相對論恐怕是大學物理系中掛科率和逃課率最高的課程,這本書以虛實相間的風格精彩地演繹了二者發(fā)展歷程中的復雜旋律,是現(xiàn)有專業(yè)書籍的有益補充。”
  李劍龍浙江大學理論物理博士
  現(xiàn)世的整個人類世界都沐浴在20世紀初物理學之“日出”量子力學和相對論的光輝之下,雖然很多人都不愿做夸父,但相信所有人都向往光明。讓我們一起和軒中兄探索光明之源吧!
  羅會仟中國科學院物理研究所副研究員
  對于沒有物理背景的讀者,這本書中的故事和形象而準確的比喻提供了對量子力學的一種浪漫窺視;對于有物理背景的讀者,這本書對量子力學的產生和發(fā)展進行了教科書以外的有趣的梳理;而對于像我一樣需要教書的老師來說,這本書提供了豐富的素材。毫無疑問,軒中的這本書,對于中國讀者理解現(xiàn)代物理在20世紀的發(fā)展提供了一個富有魅力的特殊角度!
  吳駿香港中文大學教師
  
  
  
  本書是軒中學子繼《相對論通俗演義》之后的又一力作。軒中從中學時代起就是一位對文學和科學都充滿興趣,而且有志于創(chuàng)造的青年。他先受張愛玲、徐志摩等人作品的影響而關注文學,后又受康德、愛因斯坦、楊振寧等人的影響轉而關注科學,最終選擇了物理專業(yè),進入北京師范大學物理系學習,加入該校的相對論小組深造。這個小組是全國最有影響力的相對論研究團隊之一。在劉遼教授和梁燦彬教授的領導下,為年青人打下較為深厚的物理基礎和數(shù)學基礎,并引導他們走向引力理論、時空理論、宇宙學和黑洞物理的研究前沿。
  軒中深受梁燦彬教授的影響,對理論物理和微分幾何充滿興趣,并在馬永革教授的指導下完成了碩士論文。在本科和研究生階段,軒中博覽群書,把自己的視野從相對論擴展到量子論及物理學史等領域。
  軒中最值得注意的優(yōu)點是始終想做事情,不想虛度此生。在各種嘗試之后,他終于摸索到了適合自己的創(chuàng)造領域,即選擇科學和文學的結合部,把掌握的物理學前沿知識與自己的寫作能力結合起來,以既科學又文學的方式把愛因斯坦、霍金等近代學者研究的前沿知識及成功者的創(chuàng)新之路介紹給廣大青年。
  我懷著欣喜的心情讀完了本書的電子稿,大有后生可畏又可愛的感覺。這本書和幾年前發(fā)表的《相對論通俗演義》一樣,既保證了科學內容的正確,歷史梗概的真實,又帶有適當?shù)奈膶W色彩,而且使用的是年青人熟悉喜愛的語言,可讀性很強!断鄬φ撏ㄋ籽萘x》一書不但受到了青年讀者的喜愛,也受到了許多理論物理專家的好評,相信這本書同樣會得到較高的評價。
  我們中華民族是一個偉大的民族,從春秋戰(zhàn)國到明朝中葉,站在人類文明的前列差不多2000年,只是在近代落后了,而且挨打了。經(jīng)過全國人民的流血奮斗,今天的中國終于又站起來了,經(jīng)濟得到了飛速的發(fā)展,中華民族再次奔向人類文明的最前列。在目前經(jīng)濟危機的陰影籠罩全球的情況下,中國是最有活力,最充滿希望的國家,全世界人民都在注意正在重新崛起的中華民族,對于當代中國青年來說,真是任重而道遠。
  小平同志說,“科學技術是第一生產力”。中國經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展依賴于科技創(chuàng)新和教育的普及提高。幾十年來,中國的教育取得了長足進展,不僅基本普及了中、小學教育,而且大學生能占到同齡人的三分之一,這是震撼世界的成就,是中國可持續(xù)發(fā)展的強大動力之一。
  我們的教育質量,從知識水平和計算能力來說是不低的,但也有嚴重缺陷,這就是中國學生的創(chuàng)新動力和創(chuàng)新能力都不足。
  應該使年青人明白,500年的自然科學史表明,青年是科學發(fā)現(xiàn)的主力軍。伽利略25歲被譽為“當代的阿基米德”。牛頓23-25歲期間完成了他一生最重要的科學發(fā)現(xiàn)。萊布尼茲27歲發(fā)明微積分,伽羅華20歲創(chuàng)造了群論。赫姆霍茲26歲、邁耶28歲時提出了熱力學第一定律?藙谛匏26歲時提出了熱力學第二定律。開爾文24歲提出絕對溫標,并預見到熱力學第三定律的存在。麥克斯韋25歲對電磁理論作出重大改進,34歲建立起著名的電磁方程組。愛因斯坦26歲發(fā)表狹義相對論,提出光子說,36歲又發(fā)表廣義相對論。歷史上重大的科學發(fā)現(xiàn),大都是年青人做出的。他們雖然知識不如老年人豐富,但很少保守思想,最具創(chuàng)新精神。
  社會科學和文藝創(chuàng)作與自然科學不完全相同。貝多芬在47歲的時候說:“現(xiàn)在,我知道如何搞創(chuàng)作了”。而且他在47歲之后的作品,確實比以前的作品更為出色。貝多芬和莎士比亞一樣,都是在晚年才達到自己藝術創(chuàng)作的頂峰的。
  然而,不管是貝多芬、莎士比亞還是其它杰出的文學藝術家和社會科學家,都不是40歲以后才開始建功立業(yè)的。他們中的大多數(shù),在30歲之前就已鋒芒畢露,顯現(xiàn)出耀眼的才華。莎士比亞寫作《亨利四世》時只有28歲,發(fā)表《仲夏夜之夢》和《哈姆雷特》時也才36-37歲。貝多芬在30歲之前就已創(chuàng)作出優(yōu)秀的作品,31歲時完成著名的《第一交響曲》,40歲出頭完成8首交響曲和50多部其它作品。莫扎特是有名的神童。歌德25歲發(fā)表《少年維特之煩惱》,席勒21歲完成劇本《強盜》,24歲發(fā)表《陰謀與愛情》,雪萊21歲發(fā)表長詩《麥布女王》,狄更斯24歲完成《匹克威克外傳》。泰戈爾15歲開始寫劇本,普希金30歲之前完成了他一生中主要的詩歌創(chuàng)作。馬克思30歲、恩格斯28歲時發(fā)表《共產黨宣言》,毛澤東26歲主編《湘江評論》。亞歷山大30歲左右就橫掃南歐、北非和西亞,建立起橫跨三洲的大帝國。諸葛亮27歲發(fā)表《隆中對》,提出三分天下的戰(zhàn)略方針。打贏赤壁之戰(zhàn)時,周瑜34歲,諸葛亮才28歲。
  翻開歷史的長卷,我們看到“自古英雄出少年”。青年人應該有志氣、有抱負,完全不應在權威面前有自卑心理。應該象牛頓那樣,努力站在巨人的肩上,讓青春發(fā)出光輝。
  青春的光輝,主要產生于勤奮而不是天才。愛因斯坦曾經(jīng)說過:“在天才和勤奮之間,我毫不遲疑地選擇勤奮。它幾乎是世界上一切成就的催生婆”。《聊齋志異》的作者蒲松齡曾用下面的對聯(lián)自勉自警:
  有志者,事竟成,破釜沉舟,百二秦關終屬楚;
  苦心人,天不負,臥薪嘗膽,三千越甲可吞吳。
  清代詩人趙翼也在詩中寫道:
  江山代有才人出,各領風騷數(shù)百年。
  軒中的這本《量子力學與相對論遺情書》列舉了大量科學發(fā)展的曲折經(jīng)歷,對增強讀者的創(chuàng)新欲望,提高讀者的創(chuàng)新能力,大有裨益。而且在這方面,軒中本人就做出了榜樣,他像射門意識極強的足球運動員,總想把球踢進球門一樣,極想做一些創(chuàng)新工作。由于不斷地拼搏努力,他在26歲的時候就完成了《相對論通俗演義》一書。今年正當軒中的而立之年,他又呈現(xiàn)給讀者這本優(yōu)秀的作品。
  我應軒中之邀,不揣冒昧給他的新書作序,好在他的書確實是本好書。
  與文章有關及一些雜七雜八:廿三年(作者自序)
  張愛玲有一本小說,《十八春》,是十八年的意思,又叫《半生緣》。這個小說寫得很好,我只看過她的這部小說,看完以后覺得我自己不應該寫小說。因為,張愛玲郁達夫他們寫得很熟,算是看透了人間。那我只能干別的事情,繞開他們。于是選了二十年的野路,去做別的學問。
  我小的時候,看康德的《宇宙發(fā)展史概論》,大為吃驚,原來每個在地球上的人原始的來歷居然是星云氣體和塵埃。這樣的感覺使得我覺得研究宇宙是一門好的學問。當時我大概只有十來歲,又看了少數(shù)能見到的科普書,現(xiàn)在基本是沒有大記憶,但當時已經(jīng)知道相對論與量子力學這兩件事情。初中時候評優(yōu)秀的學生,我寫的自述里赫然有這樣的語句:“自學量子力學與愛因斯坦的廣義相對論!边@樣的語言在現(xiàn)在看來是讓自己頭大如斗的,但初中時代的我突然一下子腦子里充滿了問號。
  后來我看了一些書,楊振寧的傳記是我高中時代買的一本好書,我讀了好幾遍,初步地懂得規(guī)范場論這個新鮮名詞。當時的感覺是,微分幾何是重要的,因為楊振寧在贊美Chern的示性類的時候有一句詩歌:歐高黎嘉陳。陳省身的名字也開始被我關注起來。
  我上初中的時候,思想是玩世不恭的,性格算非常內向。在學校里我書讀得很好,相當自由,但一離開學校我基本不愛說話。我的腦子琢磨了大量物理知識,比如動量守恒與火箭。當時是滿頭霧水。相當幸運的是一天舅舅送給我一本解析幾何與微積分的習題集,我?guī)缀踉谒查g學會了微積分,微積分具有相當?shù)男问矫。后來我的初中同學告訴我說,初中時候有一題目數(shù)學老師做不出來,我上去用微積分給解答了。
  相當長的時間內研究微積分,雖然我并不關心極限。我很早就知道為什么球面的面積是那樣算的,是積分積出來的。
  當時我對數(shù)學很癡迷,我的叔叔有幾本大學數(shù)學的教材已經(jīng)落滿塵埃,我找出來讀了,蘇聯(lián)的翻譯本也有,繁體字看不懂,但我開始關心一個問題,那就是最速降線。這個實際上就是變分。
  我在初中的時候讀到的書不多,讀過《形形式式的曲線》,是很啟發(fā)人的一本書。看了以后想到一些問題,比如如何畫橢圓,如何計算橢圓面積。
  總的說來,初中時代使得我更多地關心起數(shù)學與物理來。雖然小學時代我更多關心的是武俠小說?催^的言情小說不多,只有五年級的夏天看了一本寫早戀的《啊,少男少女》。這本書在一個下午被我看完,我開始明白男歡女愛的美麗。后來看的書也不多,記憶中有路遙《平凡的世界》。我記得那里面有一段討論宇宙與飛船的文字,路遙的那段文字給我的感覺很強大。
  高中時代來臨了,我上的春暉中學。那學校算比較好的,但借書也不能隨便自己挑。我沒有借到想要的書,總體上是鞏固了初中時代對微積分的認識。我去浙江大學度過半個暑假的夏令營,在那里的書店,我買了幾本書,比如李政道的文集,還有近代物理的講義,F(xiàn)在有記憶的是當時去那里看了一次錄象,好像是楊振寧在浙大的演講錄像,有點印象。同時期我對熱力學第二定律很有興趣,我想知道人生是不是混沌,賭博與蝴蝶效應有什么關系。高中的生活馬上要晃過去,我看的書有一本叫《用物理方法解數(shù)學問題》,是天津商學院的吳振奎寫的。如果說這個世界上還有好書的話,那算一本。那書的角度現(xiàn)在看來是牛頓或者Witten那樣的角度。數(shù)學與物理是不分家的,陳省身在理論物理所訪問期間有詩歌,第一句說:物理幾何是一家,共同攜手到天涯。
  當然,一直到現(xiàn)在,我對吳振奎的書最后的完美矩形與電路的基爾霍夫定律的關系也沒有把握。高中時代我還不知道自己到大學要學什么,因為我的文科比理科要好一點。英語是最好的,寫作文也是老氣橫秋。我已經(jīng)忘記什么時候我有Penfriend,他與我寫信,說我文筆出眾。
  文筆出眾在我看來有點小兒科,我覺得一個人要么物理出眾要么數(shù)學出眾,電腦出眾也行,你要說自己文筆出眾,我覺得那是很正常的事情,每個人的文筆都出眾。當時我們學校有個畢業(yè)的人,成為小作家了,來春暉中學講文學,坐在講臺上冷酷地抽煙、思索、談論文學,我不覺得那有多了不起。后來有院士來春暉中學講演,我驚為神人。
  高中時代是糊涂的,要學的東西很多,我們?yōu)榱藴蕚涓傎愡讀過大學的《細胞生物學》一類的高級書。
  20歲那年,我要考大學了,填報物理系是越來越確定的事情。在浙江大學與北京師范大學之間我琢磨了一下,填了北京師范大學。當時不知道的是,北京師范大學的廣義相對論,在國內是一面旗幟。
  到了大學,第一年真是散漫到了極點,當時我覺得未來很遙遠,遠到你不知道未來到底是什么。我做的最多的事情是上網(wǎng)和看電視,拿一點時間來寫小說。在寫小說上,我有過刻苦的練習,一天去自習教室寫10個小時,然后叫打印店的小姐幫忙打字。當時的思想是寫小說就是拿人性做試驗。設計一個一個場景,當然,我在高三開始瘋狂研究徐志摩,我大一的暑假去了徐志摩在海寧的老家,人去樓空后我再次感懷,我以后有錢了要去他家隔壁建一樓房,他的故居邊上的新華書店,是我考慮拆遷的對象。
  徐志摩的作品是重要的,我不是從文學的意義上去想。但他的那種愛美自由的風格,在當時我的心里是最重要的。我看陸小曼給《猛虎集》寫的序文,說徐志摩云游去了,現(xiàn)在她很后悔當時自己的淘氣,寫著寫著再沒有人去執(zhí)她的手了……我突然明白了很多事情,當時我對愛情是極度虛幻地追求,討一句話恐怕是在茫茫人海中訪我靈魂之唯一伴侶。
  徐志摩的離婚與梁啟超給他的證婚詞,讓我記憶深刻。
  他是永遠只有36歲的。這個在我看來是重要的,一個人居然沒有老過,是不是一件極度瀟灑之事情?
  大一的散漫使得我開始接受一點后現(xiàn)代的思想。在大學里幾乎所有的人都會后現(xiàn)代,但重要的是一個人不能永遠停留在后現(xiàn)代。
  大二上學期我還是散漫的,我還是寫一點小說和文字,來慰藉自己。當然思想是不深刻的,我有時候覺得魯迅是深刻的。有一門課程叫數(shù)學物理方法,上這課程時我開始跟不上老師的思路,我的面前出現(xiàn)的第一本難的書是梁昆淼的。我壓根不知道這本書是要干什么,解決什么問題。當時腦子里還沒有球坐標系這樣的概念。我于是很痛苦,索性不學了。
  大二下學期的時候我上網(wǎng),開始看一些幻方什么的東西?磿彩菦]有品位的,量子力學是大三要學的,我當時覺得我應該學會寫薛定諤的波動方程,那是時候,實際上我的數(shù)學物理已經(jīng)學得相當差了。我連一個矩陣如何對角化等一系列問題全部不能自己。
  上網(wǎng)的時候也去超弦學友論壇(這個網(wǎng)絡BBS是由中國科學院理論物理研究所的高怡鴻研究員開設的,現(xiàn)在這個論壇已經(jīng)關閉多時了),上這個論壇的時候開始知道這個世界上還有這樣一個人,他叫Witten。如果說每個時代都有被傳說很邪門的人,那么Witten就是其中之一。物理圈里有一個說法是witten的文章寫得很干凈,他吃飯的時候把湯都喝光了,那我們吃什么?
  大三上學期我同時上裴壽鏞教授開設的《量子力學》與另一門很有意義的課程,這就是由梁燦彬教授在北京師范大學物理系開設的《微分幾何初步與廣義相對論》。梁燦彬教授的課程相當于從幾何角度講解愛因斯坦的理論,拋棄了坐標系。我受到一點影響。
  我開始不再想著寫小說了,小說的力量太小了,一個方程能說明的事情小說要寫十萬字才能說清楚。我雖然當時也看王小波或者別人的小說,但基本上沒有震撼之感。最震撼我的東西全部集中在幾何上,比如GaussBonnetChern定理。你生活在四維度的時空中,曲率怎么樣,有多少洞。這樣的事情讓我煞費苦心。我開始處心積慮地學習一些幾何與拓撲,企圖趕上潮流。這個時候因為已經(jīng)發(fā)現(xiàn)廣義相對論與規(guī)范場論都與微分流形及它上面的纖維叢有關系。我開始明白了自己的23年,漸漸走到一條數(shù)學物理的路上去。而至于這條路有多長,能走多遠,那誰曉得呢?
  第十章海森堡:日出
 。1)
  1923年夏天的一個悶熱的傍晚,云層在高空形成湍流,校園里沒有一絲風,熱浪讓空氣無語凝抑。德國慕尼黑大學的一間教室坐著幾個教授模樣的人,他們已經(jīng)聽完了一個23歲年輕人博士論文答辯。
  其中一個教授模樣的人翹著二郎腿,不屑地對年輕人說:“海森堡,你這樣下去是不行的啊雖然我聽說你父親在這個大學里也是有名望的教授……但是,我們是要講事實的,你的湍流理論缺乏實驗數(shù)據(jù)的支持,模型也有問題,我在考慮要不要給你這個博士學位。”
  年輕人低著頭羞澀地站在講臺邊上,唯唯諾諾地說:“維恩教授,其實,關于湍流,我……”名叫維恩教授粗暴地打斷了年輕人的話,說:“別再解釋,你的論文不行,你實驗也不行,理論也不行,你這樣混一個博士學位,對你個人的成長也很不利……。”
  年輕人似乎有點憤怒了,他的眼睛里充滿委屈的憤怒光芒,血液象巖漿一樣在沸騰,拳頭已經(jīng)緊緊地攥起來。心想老子我15歲自學微積分,高中畢業(yè)讀完外爾寫的相對論……海森堡聽見自己的喉結在顫動,下面吐說這樣的一句話來:“您說得對,維恩教授!
  接下來,就是一次長時間的比較空洞的沉默。
  教室里靜得連一根針掉在地上的聲音也能聽出來,慢慢地海森堡也好象中了化骨綿掌,虛汗從后背冒出來,仿佛一滴一滴掉到了地上。海森堡的導師索莫菲終于打破了這短暫的死寂,說:“維恩教授,其實,海森堡對實驗技術確實缺少了解,但……依我看,他的文章還是有可取之處的……”
  海森堡感覺自己好象一個可憐蟲,靜靜地等待著命運的審判。維恩的刁難成了他心中的刺。維恩當時已經(jīng)得到諾貝爾獎,他對黑體輻射有一定的研究,得到了一個維恩位移定理,說黑體輻射最強的波長和溫度之乘積是一個常數(shù)---類似于汽車在額定功率一定的時候,汽車引擎產生的拉力和汽車的速度之乘積是一個常數(shù)。
  海森堡得到博士學位以后,連夜離開了慕尼黑前往哥廷根,23歲的臉上還充滿稚氣,但這次博士論文答辯已經(jīng)讓他成熟了不少他的人生觀已經(jīng)悄悄改變了,他變了,內心深處變得怨憤沒有人知道他已經(jīng)長大了,心中充滿了不平。他前去投靠玻恩,這事情是早已經(jīng)說好了的,1922年10月他們已經(jīng)認識,海森堡這次去玻恩那里相當于是去那里做博士后研究人生若只如初見,交往越多,關系越微妙。自從投靠上玻恩以后,海森堡也漸漸地討厭起玻恩來,到了最后,他視玻恩為寇仇,在文章里也很少提起玻恩對他的影響和鼓勵,甚至在1932年諾貝爾演講中他似乎也對“玻恩”這個人名諱莫如深玻恩實在很委屈,他心里說:“海森堡,我和你前世無怨今世無仇,你怎么凡事都要刻意冷落我”。
  人是很為微妙的動物。
  海森堡在玻恩那里開始他新的工作。1924年復活節(jié),他第一次去哥本哈根,但不久就回到了哥廷根。這個時候,表面上看上去有點靦腆的青年海森堡正在積蓄足夠多的力量在他心中,那個曾經(jīng)的陽光大男孩,已經(jīng)死去,現(xiàn)在活著的,是一個內心世界如靜水深流的海森堡。海森堡不由地回憶起自己的青少年時代……
  19世紀末到20世紀初的電力革命讓德國走在了世界最前沿,以西門子為代表的電器公司增強了德國的科技與經(jīng)濟實力,漸漸成為后起之秀,這個國家在很多方面已超越英法等老派帝國主義國家?上г谫滤果溄y(tǒng)一德意志的時候,地球上的殖民地已經(jīng)被西班牙,葡萄牙,荷蘭,法國,尤其是大英帝國給瓜分干凈了那個大英帝國不是曾經(jīng)號稱是“日不落帝國”嗎?德國只在非洲的幾個貧瘠地方扶植了自己的勢力。要打破前人的格局,德國聯(lián)合了奧匈帝國與奧斯曼帝國組成同盟國,開始與英法對抗。英法自然不敢小視,拉攏了和德國幾乎同時崛起的美國與俄羅斯組成協(xié)約國。第一次世界大戰(zhàn)在巴爾干半島這個火藥桶的引爆下展開了。
  從1914年一戰(zhàn)的正式開始,德國的大量的民用資源被消耗在無意義的戰(zhàn)場上,國民經(jīng)濟開始崩潰,人民的生活也變得拮據(jù)。有一次海森堡因為太餓了,直接從自行車上摔了下來。眾所周知,一戰(zhàn)之后,德國戰(zhàn)敗,凡爾賽和約簽署,德國把阿爾薩斯與洛林地區(qū)歸還給法國,同時要承擔巨額賠款,在這個時期成長起來的德國年輕人進入了食不果腹的貧窮時代;\罩在戰(zhàn)爭失敗的陰影下,慕尼黑的街頭天天上演著幾個政治派別的血腥搏殺,弱肉強食成為社會常態(tài)。海森堡切切實實地感受到了政治的虛偽和殘忍,也許只有在自然科學才能找到那份純真與善良。成王敗寇的叢林現(xiàn)實讓人感覺到只有讓自己變得更出色,更強大才能頑強地活下來……
  
 。2)
  1925年5月,天空那么陰。
  北海。赫爾蘭島。
  海鷗在盤旋。
  孤島,雜草叢生。
  海森堡戴著墨鏡,臉色陰郁,走在沙灘上,用腳趾踢打浪花。他得了枯葉草病,是一種花粉過敏的病,需要在這一個沒人的地方躲一段時間。
  海浪打在沙灘上,發(fā)出嘩嘩的響聲,那么有節(jié)律,這個單調節(jié)律在海森堡聽起來是一個周期運動,他的腦子里還在想這另外一個周期運動,那就是電子繞著原子核的圓周運動這是玻爾的模型,他已經(jīng)厭煩了。
  24歲的他厭煩了一切,他喜歡海浪的聲音,那像是一個孤獨的沉默者的哭泣,拍打著他的靈魂,他愛大海的蔚藍和深邃,他知道海浪里還有他所研究的湍流,但現(xiàn)在他更關心一些簡單和諧的東西,那就是月球繞著地球轉,潮起潮落這些簡單的周期運動。玻爾的模型那么單調,簡直有些無聊,因為電子的圓周運動的軌道根本是看不到的。只有光的頻率和強度,才是可觀測的。24歲,嫩得像一棵草,他決定出手了干掉玻爾!
  電子軌道?周期運動?
  電子軌道是周期性的?
  周期函數(shù)可以展開為傅里葉級數(shù)?
  展開它?
  展開以后?
  
  
  
  
  
  
  
  
  





上一本:深圳自然筆記 下一本:會說話的星圖

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日出:量子力學與相對論的作者是張軒中,黃宇傲天,全書語言優(yōu)美,行文流暢,內容豐富生動引人入勝。為表示對作者的支持,建議在閱讀電子書的同時,購買紙質書。

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