趣話德布羅意和量子力學(xué)

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1、趣話德布羅意和量子力學(xué)故事發(fā)生在二十世紀(jì)初的法國。巴黎。一樣的延續(xù)著千百年的燈紅酒綠，香榭麗舍大道上散發(fā)著繁華和曖昧，紅磨坊里彌漫著躁動與彷徨。而在此時(shí)的巴黎，有一個(gè)年輕人，名字叫做德布羅意（DeBroglie），從他的名字當(dāng)中可以看出這是一個(gè)貴族，事實(shí)上德布羅意的父親正是法國的一個(gè)伯爵，并且是正是一位當(dāng)權(quán)的內(nèi)閣部長。這樣一個(gè)不愁吃不愁穿只是成天愁著如何打發(fā)時(shí)光的花花公子自然要找一個(gè)能消耗精力的東西來磨蹭掉那些無聊的日子（其實(shí)象他這樣的花花公子大約都會面臨這樣的問題）德布羅意則找到了一個(gè)很酷的“事業(yè)”——研究中世紀(jì)史。據(jù)說是因?yàn)橹惺兰o(jì)史中有著很多神

2、秘的東西吸引著這位年輕人?！　r(shí)間一轉(zhuǎn)就到了1919，這是一個(gè)科學(xué)界急劇動蕩動著的年代。就在這一年，德布羅意突然移情別戀對物理產(chǎn)生了興趣，尤其是感興趣于當(dāng)時(shí)正流行的量子論。具體來說就是感興趣于一個(gè)在當(dāng)時(shí)很酷的觀點(diǎn)：光具有粒子性。這一觀點(diǎn)早在十幾年前由普朗克提出，而后被愛因斯坦用來解釋了光電效應(yīng)，但即便如此，也非常不見容于物理學(xué)界各大門派?！　〉虏剂_意倒并不見得對這一觀點(diǎn)的物理思想有多了解，也許他的理解也僅僅就是理解到這個(gè)觀點(diǎn)是在說“波就是粒子”?；蛟S是一時(shí)沖動，或許是因?yàn)槟贻p而擺酷，德布羅意來到了一派宗師朗之萬門下讀研究生。從此，德布羅意走出了一道

3、足以讓讓任何傳奇都黯然失色的人生軌跡。二歷史上德布羅意到底花了多少精力去讀他的研究生也許已經(jīng)很難說清，事實(shí)上德布羅意在他的5年研究生生涯中幾乎是一事無成。事實(shí)上也可以想象，一個(gè)此前對物理一竅不通的中世紀(jì)史愛好者很難真正的在物理上去做些什么。白駒過隙般的五年轉(zhuǎn)眼就過去了，德布羅意開始要為他的博士論文發(fā)愁了。其實(shí)德布羅意大約只是明白普朗克愛因斯坦那幫家伙一直在說什么波就是粒子，（事實(shí)上對于普朗克大約不能用“一直”二字，此時(shí)的普朗克已經(jīng)完全拋棄自己當(dāng)初的量子假設(shè)，又回到了經(jīng)典的就框架。）而真正其中包含的物理，他能理解多少大約只有上帝清楚。五年的盡頭，也就

4、是在1924，德布羅意終于提交了自己的博士論文。他的博士論文只有一頁紙多一點(diǎn)，不過可以猜想這一頁多一點(diǎn)的一份論文大約已經(jīng)讓德布羅意很頭疼了，只可惜當(dāng)時(shí)沒有槍手可以雇來幫忙寫博士論文。他的博士論文只是說了一個(gè)猜想，既然波可以是粒子，那么反過來粒子也可以是波?！　《M(jìn)一步德布羅意提出波的波矢和角頻率與粒子動量和能量的關(guān)系是：　　　　　　動量＝普朗克常數(shù)／波矢　　　　　　能量＝普朗克常數(shù)＊角頻率這就是他的論文里提出的兩個(gè)公式而這兩個(gè)公式的提出也完全是因?yàn)樵趷垡蛩固菇忉尮怆娦?yīng)的時(shí)候提出光子的動量和能量與光的參數(shù)滿足這一關(guān)系?？梢韵胂筮@樣一個(gè)博士論文會得到

5、怎樣的回應(yīng)。在對論文是否通過的投票之前，德布羅意的老板朗之萬就事先得知論文評審委員會的六位教授中有三位已明確表態(tài)會投反對票。本來在歐洲，一個(gè)學(xué)生苦讀數(shù)年都拿不到學(xué)位是件很正常的事情，時(shí)至今日的歐洲也依然如此。何況德布羅意本來就是這么一個(gè)來混日子的的花花公子。然而這次偏偏又有些不一樣——德布羅意的父親又是一位權(quán)高望眾的內(nèi)閣部長，而德布羅意在此廝混五年最后連一個(gè)Ph.D都沒拿到，雙方面子上自然也有些掛不住。情急之中，朗之萬往他的一個(gè)好朋友那里寄了一封信。當(dāng)初的朗之萬是不是礙于情面想幫德布羅意混得一個(gè)PhD已不得而知，然而事實(shí)上，這一封信卻改變了科學(xué)發(fā)展

6、的軌跡?！∪@封信的收信人是愛因斯坦。信的內(nèi)容大致如下：尊敬的愛因斯坦閣下：在我這里有一位研究生，已經(jīng)攻讀了五年的博士學(xué)位，如今即將畢業(yè)，在他提交的畢業(yè)論文中有一些新的想法………………請對他的論文作出您的評價(jià)。另外順便向您提及，該研究生的父親是弊國的一位伯爵，內(nèi)閣的＊＊部長，若您……，將來您來法國定會受到隆重的接待　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　朗之萬在信中，大約朗之萬的潛臺詞似乎就是如果您不肯給個(gè)面子，呵呵，以后就甭來法國了。不知是出于知趣呢，還是出于當(dāng)年自己的離經(jīng)叛道而產(chǎn)生的惺惺相惜，愛因斯坦很客氣回了一封信，

7、大意是該論文里有一些很新很有趣的思想云云。此時(shí)的愛因斯坦雖不屬于任何名門望派，卻已獨(dú)步于江湖，頗有威望。有了愛因斯坦的這一封信，評審委員會的幾位教授也不好再多說些什么了。于是，皆大歡喜。浪蕩子弟德布羅意就這樣“攻讀”下了他的PhD（博士）。而按照當(dāng)時(shí)歐洲的學(xué)術(shù)傳統(tǒng)，朗之萬則將德布羅意的博士論文印成若干份分寄到了歐洲各大學(xué)的物理系。大約所有人都以為事情會就此了結(jié)，多少年以后德布羅意那篇“很新很有趣”博士論文也就被埋藏到了檔案堆里了。德布羅意大約也就從此以一個(gè)PhD的身份繼續(xù)自己的浪蕩生活。。但歷史總是喜歡用偶然來開一些玩笑，而這種玩笑中往往也就順帶著

8、改變了許多人的命運(yùn)。在朗之萬寄出的博士論文中，有一份來到了維也納大學(xué)。四1926年初。維也納。當(dāng)時(shí)在維也納大學(xué)主持物理學(xué)術(shù)