玻恩現(xiàn)象產(chǎn)生的主要原因

《玻恩現(xiàn)象產(chǎn)生的主要原因》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、“玻恩現(xiàn)象”產(chǎn)生的主要原因厚宇德0引言M·玻恩是量子力學(xué)和晶格動力學(xué)的重要創(chuàng)始人之一，量子場論以及非線性物理的早期探索者，在光學(xué)等領(lǐng)域也有重要著述流傳于世。也許讀者會想，作為玻恩這樣的大物理學(xué)家，他在20世紀(jì)的科學(xué)地位，還有什么值得探討和說明的嗎？是的，理應(yīng)如此。然而，如果說，玻恩可能是20世紀(jì)物理學(xué)家中，科學(xué)貢獻(xiàn)被別人忽視最多的人，也許您會驚詫，然而這是事實(shí)。比如，在曾經(jīng)作為玻恩助手，并后來在哥廷根繼承玻恩衣缽的洪德于20世紀(jì)60年代出版，并在80年代仍在再版的他的著作（1992年他還曾為中文版寫序言）《量子理論的發(fā)展》一書中，雖然他準(zhǔn)確提到了玻恩的重要工作，但是他繪制的“量子論發(fā)展輪廓圖

2、中”，提到的代表人物的名字從里德伯等等到玻爾、索末菲、德布羅意、海森堡再到薛定諤，然而偏偏竟然沒有玻恩！[1]再比如還是在德國人自己撰寫的文獻(xiàn)[2]中，有對索末菲、泡利、海森堡等對量子力學(xué)有突出貢獻(xiàn)的德語物理學(xué)家的專門介紹，可又是偏偏沒有最不該缺少的玻恩，而只是在介紹泡利、海森堡時(shí)繞不過玻恩的地方，才對他略有涉及。同樣，由英國人撰寫的集中了包括愛因斯坦、玻爾、索末菲、德布羅意、[3]薛定諤、海森堡、泡利以及奧本海默和朗道等在內(nèi)的23位物理學(xué)家的傳記，然而，還是忽略了玻恩。1.玻恩在學(xué)術(shù)界受到的不公平待遇下面，我們再試舉幾個(gè)具體的這方面的典型例子。1.1玻恩在矩陣力學(xué)建立過程中的巨大作用被忽視

3、有玻恩至少從1920年甚至更早對玻爾經(jīng)典量子論的反思，有他從1921年就已經(jīng)開始追求的新力學(xué)的思想的指引，以及他和其學(xué)生以及助手沿著正確方向的努力探索，量子力學(xué)的建立，只是一個(gè)時(shí)間問題。至于是玻恩自己、是海森堡、或者還是其他人邁出關(guān)鍵性的一步，都很自然。因?yàn)?，如同其他科學(xué)發(fā)現(xiàn)的誕生一樣，發(fā)現(xiàn)的道路已經(jīng)到了走向徹底成功的拐點(diǎn)。至于究竟誰最先敏感而準(zhǔn)確地捕捉到科學(xué)革命前的特殊氣息，就要看個(gè)人的眼光、靈感、直覺等等機(jī)緣了。由此可見玻恩在所謂海森堡矩陣力學(xué)建立過程中的決定性作用。而在海森堡“一人文章”之后，玻恩在矩陣力學(xué)理論建設(shè)方面的貢獻(xiàn)，更是有目共睹。這一點(diǎn)，玻爾、海森堡也都承認(rèn)（由下文可見，海森

4、堡在關(guān)鍵時(shí)刻也只承認(rèn)這一點(diǎn)）。所以，哥廷根矩陣力學(xué)的提法應(yīng)該比海森堡矩陣力學(xué)的提法更加合適。玻恩說“把三個(gè)人的貢獻(xiàn)分開來是困難的?！边@種說法海森堡自己心里也是最明白不過的。海森堡在收到玻恩給他的、祝賀他獲得諾貝爾獎的信后的回信[4]中，是這樣寫的：“親愛的玻恩先生：如果說我有好長時(shí)間沒有給你寫信，也沒有對您給予的祝賀表示感謝，其一部分原因是我對于您問心有愧。由于我們?nèi)齻€(gè)人——您、約當(dāng)和我——在哥廷根的工作，只有我一個(gè)人得到了諾貝爾獎金，這個(gè)事實(shí)使我很別扭，而不知道該怎樣寫信給您。我們的共同的努力現(xiàn)在得到了賞識，我當(dāng)然是愉快的，我很樂于去回想合作的那段美好時(shí)光，我也相信，所有真正的物理學(xué)家都了

5、解您和約當(dāng)對量子力學(xué)構(gòu)成的貢獻(xiàn)有多么偉大——盡管外人作出了錯誤決定——這是不會改變的。但我只能再一次為良好的合作而感謝您，而且覺得有一點(diǎn)慚愧。祝好W．海森堡1933年11月25日蘇黎世”事實(shí)上，據(jù)說，愛因斯坦曾考慮過一個(gè)方案，建議由海森堡、玻恩和約當(dāng)分享一次諾貝爾獎金。[5]試想，如果不是玻恩長壽（87歲）而是只活到60歲甚至70歲（他在72歲終于得獎），那么20世紀(jì)的諾貝爾獎的歷史上豈不是留下了一件笑談？沒有與海森堡一道獲得諾貝爾獎對玻恩的傷害是巨大的。[6]1954年獲獎后玻恩收到了愛因斯坦的祝賀：“我很高興得知你榮獲了諾貝爾獎。鑒于你對現(xiàn)在的量子力學(xué)做出的基礎(chǔ)貢獻(xiàn)，這實(shí)在是一個(gè)奇怪的延

6、期（獲獎）。尤其正是你的統(tǒng)計(jì)解釋決定性的使我們的思想清晰起來了?！盵6]在文獻(xiàn)[7]中當(dāng)他對愛因斯坦的信件做出的注釋中，他還是沒有忘記1933年的悲哀與痛苦。筆者從物理學(xué)史角度關(guān)注玻恩，斷斷續(xù)續(xù)至少已經(jīng)有十年之久。為進(jìn)一步明確玻恩對建立矩陣力學(xué)的貢獻(xiàn)，期間將海森堡與玻恩之間的工作關(guān)系，很自然地從物理學(xué)史角度與其他人之間的工作關(guān)系做過類比。比如與法拉第——麥克斯韋之間的工作關(guān)系進(jìn)行比較；再比如與德布羅意——薛定諤之間的工作關(guān)系進(jìn)行比較，等等。拋卻玻恩的前期工作對海森堡建立矩陣力學(xué)思想的直接影響（當(dāng)然，筆者認(rèn)為這種拋卻是極不應(yīng)該的，因?yàn)檫@種影響十分重要），這種比較是有一定的可比性的，也是對我們有

7、啟發(fā)的。德布羅意的物質(zhì)波假設(shè)，固然是重要的革命性大膽假設(shè)。但是，毫無疑問，薛定諤波動方程的提出，找到了可以作用在波函數(shù)上的數(shù)學(xué)手段，才真正使德布羅意的物質(zhì)波假設(shè)在物理中的作用和地位上了一個(gè)新境界，找到了破解微觀領(lǐng)域疑難的一把利器，能夠解決許多實(shí)際的物理問題，從而更加有意義。與此相似，海森堡的“一人文章”最為重要的是受玻恩、約當(dāng)以及克拉默斯等人工作的影響而提出了一個(gè)重要的建立新力學(xué)的思想方法，但是，當(dāng)時(shí)他根本沒