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第558章 波动力学两难题!电子自旋!狭相不兼容!李奇维再出手!

作者:虚空圣堂 字数:8180 更新:2026-02-09 11:05:32

1924年7月3日。

  柏林工业大学。

  今天这里将举办柏林物理学会的一场夏季会议。

  德国和其他大部分国家都不同。

  一般每个国家的学术行业协会都只有一个,比如物理学会,化学学会等。

  但德国的科学实力太强大了。

  仅仅物理学会,目前就存在五个不同的组织,皆是地区性的物理学会。

  它们互不统属,都有各自的圈子。

  所以,德国现在并没有能对外代表国家的物理学会。

  直到1950年,才以柏林物理学会为主,五会合一,组成德国物理学会。

  但是今天,随着布鲁斯教授的到来,五大学会没有隔阂,全部都有人来参加会议。

  人数足足超过了200人。

  这是一个极其可怕的数字,体现了德国深厚的科学实力。

  要知道,不是随便一个物理专业的人都会被吸纳进协会的。

  至少要在细分领域做出了一些成果吧。

  否则,那学会岂不是就没有含金量了。

  普朗克也被这么多人吓一跳。

  他虽然是柏林物理学会的主席,但也通知了其他学会布鲁斯参加会议的消息,但是没想到会来这么多人。

  很多人在收到消息后,都是连夜坐火车赶过来的。

  布鲁斯教授之名,恐怖如斯!

  就在众人翘首以盼,离会议开始还有一段时间时。

  李奇维带着李承道李承德二人,散步在柏林工业大学的某个林荫小道上。

  就在昨天,李奇维接见了在德国留学的华夏留学生们。

  他热情亲切地与众学生交谈,了解他们的需求和感受,并鼓励他们好好学习。

  学生当中,绝大部分人学习的都是理工科,回去后就能建设祖国的科学和工业事业。

  李承道当时也在场。

  此刻,他想到了很多东西。

  “父亲,我们和德国在科学实力和底蕴上的差距太大了。”

  “仅仅一场学术会议,德国竟然能有超过200多个物理学家参加。”

  “我们华夏现在能称得上物理学家的,如果排除婆罗洲体系内的人,可能只有十多个。”

  “华夏真的能追赶上来吗?”

  李承道这三天也没有闲着,他通过各种资料了解德国的科学体系。

  越了解他就越心惊。

  德国的科学实在太强悍了!

  不仅科学家的人数多,而且质量也高,在各领域都有举足轻重的大佬。

  与之相比,华夏科学哪怕最近二十年有了突飞猛进的发展,但依然不够看。

  有时候,李承道忍不住想,德国明明这么牛逼,到底是怎么输掉的战争呢?

  李承道目前还不知道盘古计划的存在。

  所以,他和很多人都会产生同样的疑惑。

  “科学,真的能拯救华夏于危难吗?”

  “德国的科学已经站在了顶峰,不还是败了吗?”

  这就是历史局限性的问题了。

  在原子弹没有发明以前,人类是无论如何也想不到科学能产生如此伟岸的力量。

  鼎定乾坤!

  可以说,这是人类史上的奇迹。

  人类被自己亲手创造出的东西震慑住了。

  但是此刻除了李奇维,没有人知道这些。

  所以,英国才会放任李奇维发展科学之城,美国也不阻挠布鲁斯集团从美国抽血。

  反正肉也是烂在锅里。

  在这些国家的统治者眼里,科学家是翻不出浪花的。

  你再聪明又能怎么样呢?

  手无寸铁,一颗子弹就能撂倒。

  李奇维很清楚,他在学术界得到众人的尊敬,肯定是发自众人内心的。

  那是对科学的尊重。

  但是他被各国政府高层礼遇,其中到底有多少真心,那就不得而知了。

  不过这些都没关系。

  很快,李奇维就会教他们如何做人了。

  “婆罗洲我要了。”

  “谁赞成?谁反对?”

  此刻,李奇维听完大儿子的担忧后,心里很欣慰。

  对方已经开始考虑国家发展层面的东西了。

  在后世,谁要是张嘴闭嘴国家大事,很大概率会被当成嘴炮党,不成熟。

  但是在这个时代,只有开始思考民族命运,心系国家大事,才是真正的成熟,真正的觉醒。

  作为李奇维的儿子们,他们生来就注定不能过普通人的生活了。

  李奇维拍了拍李承道的肩膀,说道:

  “承道,你能开始想这些问题,我很高兴。”

  “一个民族的未来,就在你这样觉醒的年轻人身上。”

  “如果你问我能不能,我只能说不知道。”

  “但如果你问我信不信,我告诉你,我坚信华夏一定会崛起!”

  “二十年前,华夏听过科学两个字的人都没有多少。”

  “但现在,你已经能知道差距在哪里,差了多少,甚至知道该如何迎头赶上。”

  “这就是肉眼可见的进步!”

  “尽人事,听天命!”

  李承道浑身一震,热血沸腾。

  他被父亲那无敌的自信深深打动。

  这时,一直没说话的李承德牛逼哄哄地说道:

  “大哥,你太妄自菲薄了。”

  “我就没觉得德国人有多牛逼。”

  “我们只是接触科学的时间太晚了而已。”

  “你看着吧,以后得诺奖的华夏人会越来越多。”

  李奇维看着二儿子啧啧称奇。

  他已经从李承道那里知道了对方在演讲上的“壮举”。

  心中不由得产生好奇。

  “这小子难道真的继承了我的某种天赋?”

  “关键是,我怎么不知道我有什么天赋?”

  不过,李承德的观点很合他的口味。

  就该这么霸气!

  李承道笑道:

  “那是,有你李二少出手,谁都不够看。”

  林荫小道上响起了父子三人爽朗的笑声。

  “走,为父带你们去看看德国的物理学家们到底厉不厉害。”

  ——

  柏林工业大学会场内。

  现场早已人头攒动,座无虚席了。

  当李奇维进来的时候,顿时引起所有人的注视和欢呼。

  三天前的演讲,带给物理学界的震撼太大了。

  量子力学已经深入到物理学的方方面面。

  而眼前的布鲁斯教授,他对于量子力学的贡献,断崖第一。

  毫不夸张地说,目前所有和量子力学相关的重要理论,都与他有着直接或者间接的关系。

  学术界,永远是强者为尊,实力说话。

  因此,李奇维走到哪,众人的目光就跟随到哪。

  在普朗克的介绍下,李奇维与到场的主要人员们握手致意。

  很快,介绍完毕后,众人落座,李奇维挨着普朗克一起坐在了前排中心。

  在他们周围,则是爱因斯坦、维恩、能斯特、索末菲、玻恩、劳厄、薛定谔、海森堡、泡利等人。

  很快,今天的会议正式开始。

  主持人G·赫兹作为德国物理学界的晚辈,他的心情很激动。

  普朗克教授让他主持本次会议,是对他的看重和考验。

  作为大名鼎鼎的赫兹的侄子,G·赫兹本身实力不俗。

  不出意外,他和好友弗兰克会一起获得明年的物理诺奖。

  在柏林工业大学的盛情邀请下,他刚从飞利浦公司辞职,担任学校的物理系主任。

  作为学校的东道主,他担任主持人也正合适。

  “各位,本次柏林物理学会会议,我们特别邀请到了布鲁斯教授出席。”

  “请大家热烈欢迎!”

  哗!

  会场内顿时响起雷鸣般的掌声。

  大多数人都是冲着布鲁斯教授而来。

  “按照之前的安排,本次会议的主题是量子力学。”

  “随着波动力学、矩阵力学、物质波的提出,量子力学进入了全新的发展阶段。”

  “在两大力学的基础上,诞生了很多震惊学界的理论。”

  “其中以布鲁斯教授的概率波和不确定性原理为最。”

  “最新发现的量子隧穿效应,证明了这些令人震惊的理论。”

  “但是,目前的量子力学依然还遗留一些问题。”

  “三天前,布鲁斯教授为我们带来了一场精彩的演讲。”

  “他的演讲也表明了,现有的量子力学还有巨大的发展空间。”

  “所以,这门理论需要我们物理学家齐心合力,共同把它推向新的巅峰!”

  G·赫兹的开场非常干练明确,没有废话,赢得众人好评。

  “本次会议流程不变。”

  “首先是各位代表依次分享报告。”

  “最后按照特定议题进行自由讨论。”

  “下面,首先请海森堡教授上台发言。”

  本次会议,海森堡、玻恩、索末菲、洪特等人皆上台报告。

  他们都是德国籍的物理学会成员。

  而李奇维、薛定谔、泡利等人则是作为特邀嘉宾。

  海森堡自从不确定性原理提出之后,他对自己的矩阵力学更加自信。

  在演讲中,他极力拓展该理论的应用范围,希望能推导出更多像不确定性原理那样的惊世成果。

  “所以,我认为矩阵力学还有着巨大的潜力!”

  洪特首次在这样的大会上报告,看起来有点小紧张。

  作为洪特规则和量子隧穿效应的提出者,他在物理学中的地位比在场很多人都高。

  但是洪特依然很低调。

  “量子隧穿效应目前在很多方向取得了应用。”

  “比如在恒星核聚变理论中,原子核单独依靠动能无法克服库伦位势垒。”

  “而量子隧穿效应可以让原子核跨越这种能量壁垒。”

  “这是对布鲁斯教授恒星演化模型的重要补充。”

  哗!

  众人皆是一惊!

  量子隧穿效应果然重要。

  它是量子力学应用到其它领域的工具。

  很多在经典力学中不可能发生的事,通过它就可以实现。

  这时,作为导师的玻恩忽然补充道:

  “就在几天前,俄国物理学家伽莫夫利用量子隧穿效应解释了α衰变。”

  “在经典力学里,原子核的超强束缚力让粒子无法逃脱。”

  “但是在量子力学里,α粒子可以通过量子隧穿效应逃脱原子核的束缚。”

  “伽莫夫建立了位势和能量之间的模型,我在他的基础上进行了完善和补充。”

  哗!

  众人又是一惊!

  这可是量子力学首次应用在原子核现象研究上。

  目前的量子力学理论,虽然号称是适合一切微观粒子。

  但对于原子核而言,情况就很复杂了。

  这里就涉及到量子力学处理粒子系统的方法了。

  随着玻色-爱因斯坦统计和费米-狄拉克统计的提出,这个方向的发展也非常迅速。

  而伽莫夫的成果无疑是振奋人心的。

  量子力学终于真正开始全面反哺原子学了!

  各位大佬的演讲,让会议的气氛逐渐高涨。

  量子力学不愧是当前最火热的理论,它的内涵简直无穷无尽。

  接着,薛定谔上台报告。

  他最近一直致力于解决波动力学中关于自旋的推导。

  但是很可惜,目前没有什么进展。

  因此,薛定谔在会上就提出了这个问题。

  “我认为,量子力学当前最迫切的需求,是解决波动力学的自旋问题。”

  众人闻言,点点头。

  虽然布鲁斯教授根据矩阵力学提出了不确定性原理。

  但这不代表矩阵力学就能取代波动力学的地位了。

  大部分人还是擅长用波动力学处理问题。

  毕竟有几个人能像布鲁斯教授那么恐怖,计算矩阵就跟计算加减乘除一样简单。

  大佬能挖掘出矩阵力学的潜力,不代表谁都可以。

  毕竟连海森堡本人都不行。

  因此,波动力学依然是主流。

  但是由于它无法推导出电子自旋,这就让人心里总归有疙瘩,不够完美。

  目前为止,没有任何人取得突破。

  会场后排的角落,李承道兄弟二人坐在一起。

  他们俩算是蹭了父亲的光,才能参加本次会议,所以表现的很低调。

  这时,李承德有点纳闷:

  “大哥,你不觉得很奇怪吗?”

  “既然矩阵力学中能够推导出电子自旋。”

  “那波动力学为什么不借鉴它的方法呢?”

  李承道苦笑。

  “二弟,这已经属于最前沿的物理研究了。”

  “这种细节问题我也不清楚。”

  “三天前的演讲靠想象力,今天的演讲只能靠硬实力去理解了。”

  很快,薛定谔的报告结束。

  全场所有人忽然神色激动,满脸期待。

  接下来,就是今天会议的重头戏了。

  因为最后上场报告的,正是布鲁斯教授!

  李奇维从容地走到演讲台上,他的嘴角噙着一丝笑意,威严的眸光巡视会场。

  接着,他开玩笑地说道:

  “今天会议之前,普朗克教授曾私下问我:布鲁斯,你还有货吗?”

  “物理学会的会议,你要拿出真正的干货出来,不能是天马行空的猜想。”

  “我说:货嘛,我不多,但确实有一点。”

  众人闻言皆是会心一笑。

  布鲁斯教授还是一如既往地幽默自信。

  “刚才我看到薛定谔很苦恼。”

  “他为了电子自旋问题可谓是殚精竭虑。”

  “这个问题一日不解决,波动力学就一日存在风险。”

  “幸运的是,今天我来帮助他解决了。”

  嘶!

  静!

  会场内突然鸦雀无声。

  刚刚还在笑的众人,此刻脸上的笑容凝固了。

  他们知道布鲁斯教授肯定会有新的东西。

  但没想到对方竟然是要解决波动力学中的电子自旋问题?

  这也太夸张了吧!

  那个男人到底强到了什么程度!

  “老天啊!”

  “布鲁斯教授是怎么做到,以如此平淡的口吻,说出如此牛逼的话。”

  “他不久前才提出那么多匪夷所思的物理理论,灵感还没有被榨干吗?”

  “恐怖如斯!”

  如果这是真的,绝对是量子力学的头等大事!

  这意味着量子力学的两大版本将再无瑕疵。

  而且布鲁斯教授公开承认,那还可能是假的吗?

  这一刻,全场轰动了!

  普朗克微微一笑,内心震撼且感慨道:

  “好你个布鲁斯!”

  “幸亏我邀请你来参加会议,不然的话,恐怕你就直接发表论文了。”

  薛定谔满脸震惊,简直不敢相信自己的耳朵。

  这太惊人了!

  让他有种恍惚的感觉。

  他为了研究电子自旋问题,绞尽脑汁了一年多。

  物理学界也有很多大佬同时在研究。

  但是全都失败了。

  而今天,布鲁斯教授宣布他解决了。

  没有人能理解此刻薛定谔的心情。

  他太激动了。

  “布鲁斯教授,你到底是如何做到的?”

  “我已经迫不及待地想知道了。”

  海森堡听后,震撼不已。

  同时,他的心中突然产生了一种危机感。

  要是波动力学的短板被补足,那么他的矩阵力学就危矣。

  此刻,在众人的惊讶和震撼表情下,李奇维继续说道:

  “其实,严格来说,波动力学目前存在两个问题。”

  “除了无法描述电子的自旋外,它还无法描述以接近光速运动的电子状态。”

  哗!

  众人皆是一惊!

  波动力学竟然遗留有两个问题。

  这是很多人不为熟知的。

  在场的虽然都是德国的物理专业人士,但不代表每个人对量子力学的理解都和薛定谔、海森堡等人一样。

  术业有专攻。

  一位物理学家一辈子能深入研究一个细分领域,就已经很了不得。

  至于像李奇维这般融会贯通整个物理学分支的,只能用怪物和恐怖来形容。

  所以,众人不了解第二个问题也很正常。

  这时,有不熟悉量子力学的人问道:

  “布鲁斯教授,既然如此,那为什么不把相对论效应考虑进来呢?”

  台下的薛定谔闻言,露出一丝苦笑。

  狭义相对论早在二十多年前就发表出来了。

  他怎么可能没想到。

  实际上,他早就写出了狭义相对论形式的波动方程。

  但是,这个方程有一个致命缺点:它无法求出氢原子的能级公式。

  这说明该方程肯定是错的。

  因为氢原子是最简单的原子,整个量子力学体系的创建就是从它开始的。

  如果一个方程连氢原子都解释不了,那就不用考虑了。

  所以,薛定谔当初灵感爆发,一口气写下的波动方程中,用的其实是经典力学中的能量-动量关系。

  如此一来,就能完美地解释氢原子的光谱、能级等内容。

  而如果想描述近光速运动的电子,他就必须使用狭义相对论下的能量-动量关系:

  【E=pc+mc】①

  但是如果使用这个公式,就会产生一个匪夷所思的现象:方程的解中会出现负的概率。

  因为公式中出现了平方和四次方,它会产生负数解。

  这就有点扯淡了。

  概率怎么可能是负的呢?

  量子力学再离谱,也不可能出现负的概率,因为那完全没有任何物理意义。

  如果是负能量,还能稍微扯一扯,但是负概率,毋庸置疑是错的。

  所以,薛定谔等人就想办法消除负数解。

  那就只能使用这样的公式:

  【E=√(pc+mc)】②。(根号下)

  直接假设公式①两边开方,E就变成正数了。

  再代入原来的波动方程中,就会产生负概率了。

  但是在计算的过程中发现,必须消除右边的根号。

  这时,问题来了!

  你不能使用两边同时平方的方法。

  不然的话,平方后又变成①那种会产生负概率的形式了。

  这简直就是矛盾的。

  不平方怎么去掉根号?

  但平方后E变成E,就会产生负概率。

  薛定谔和很多物理学家的心中,有一万头草泥马奔腾而过。

  “这怎么可能?”

  “老天爷你是在玩我啊!”

  所以,这是一条数学上的死路,看起来完全不可行!

  薛定谔请教了好几个牛逼的数学家,也解决不了这个问题。

  不过,他最后依然把论文发表了。

  抛开电子自旋不谈,相对论效应暂时对波动力学的影响还不是特别大。

  因为根据实验的测量,电子的速度只有光速的1%,相对论效应并不明显。

  但是,这始终是一个需要从理论上解决的问题。

  有没有误差和误差的大小,是两个性质完全不同的问题。

  平时计算当然可以偷懒近似。

  但理论上,波动方程必须兼容狭义相对论。

  否则,二者必错其一!

  此刻,当李奇维深入浅出地阐述了波动力学的第二个问题后。

  在场众人茅塞顿开,大开眼界!

  “原来第二个问题这么严重。”

  “如果解决不了,甚至会引发量子力学和相对论的矛盾。”

  “这绝对是不行的!”

  “他们都是现代物理学的支柱,一旦错了,后果不堪设想。”

  然,李奇维下一句,直接引爆全场。

  “但是,我想到了一个方法。”

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