小男孩‘自慰网亚洲一区二区,亚洲一级在线播放毛片,亚洲中文字幕av每天更新,黄aⅴ永久免费无码,91成人午夜在线精品,色网站免费在线观看,亚洲欧洲wwwww在线观看

分享

他所創(chuàng)學(xué)派9奪諾獎(jiǎng),辯倒物理群雄無(wú)數(shù),愛(ài)因斯坦都未贏過(guò)他

 我是天選小丑 2017-08-19

如果說(shuō)泡利是最能懟人的科學(xué)家,那么玻爾則是最能辯論的一把手。

不過(guò),與泡利的毒舌不同,玻爾每一次辯論都有理有據(jù),讓人難以反駁。

上帝之鞭泡利,圖片來(lái)源:《決戰(zhàn)量子之巔》

平時(shí)的玻爾總把自己收拾得一絲不茍,給人一副溫文爾雅的形象,說(shuō)起話(huà)來(lái)語(yǔ)速也很慢,甚至還帶點(diǎn)口吃。

但在科學(xué)問(wèn)題上,他一旦較真起來(lái)卻毫不含糊,說(shuō)話(huà)反倒流利起來(lái),所向披靡。

尼爾斯·玻爾

從小他就愛(ài)給人“糾錯(cuò)”,年輕時(shí)就因“不知天高地厚”地指出導(dǎo)師錯(cuò)誤,被老師冷落。

構(gòu)建了新的“原子結(jié)構(gòu)模型”獲諾獎(jiǎng)后,他便一手創(chuàng)立了”哥本哈根學(xué)派“。

在歷史上,他也與普朗克、愛(ài)因斯坦齊名比肩,人稱(chēng)量子物理三巨頭。

量子物理三巨頭

而因他成立的“哥本哈根學(xué)派”,也以自由開(kāi)放、在辯論中將科學(xué)思想發(fā)揚(yáng)光大而著名。

此外,他與愛(ài)因斯坦的世紀(jì)論戰(zhàn),更是為后人津津樂(lè)道,嘆為觀止。

小玻爾(最右)與家人

1885年,尼爾斯·玻爾出生于丹麥?zhǔn)锥几绫竟囊粋€(gè)知識(shí)分子家庭。

小時(shí)候的他雖態(tài)度平和友善,還有點(diǎn)靦腆,但卻極其反差地追求完美,從小就將“大膽而嚴(yán)謹(jǐn)”(愛(ài)因斯坦原話(huà))進(jìn)行到底。

在一堂圖畫(huà)課上,老師要求大家畫(huà)出自己家的房子。

但畫(huà)著畫(huà)著玻爾便向老師打報(bào)告說(shuō)要回家,原因竟是“我實(shí)在不記得家里圍墻有多少根柱子了?!?/strong>

玻爾(右)與弟弟

隨著年齡漸長(zhǎng),玻爾這種接近“死心眼”的耿直,也開(kāi)始讓他成為一個(gè)酷愛(ài)挑錯(cuò)的學(xué)生。

才剛上小學(xué)不久,玻爾就敢公開(kāi)叫板,指出教材中的錯(cuò)誤,經(jīng)常弄得場(chǎng)面十分尷尬。

哥本哈根大學(xué)教授霍夫?。℉arald Hoffding),與老玻爾是好友,經(jīng)常到玻爾家做客

大一時(shí),玻爾就在與哲學(xué)家霍夫丁教授的談笑風(fēng)生中,多次指出他邏輯學(xué)教材中不合邏輯之處。

不過(guò),霍夫丁教授倒是非常樂(lè)意接受批評(píng),甚至還對(duì)玻爾嚴(yán)密的邏輯推理大為贊賞。

但批評(píng)的意見(jiàn),也不是每個(gè)人都能這樣欣然接受。

畢竟玻爾在“電子之父”J.J.湯姆森面前的莽撞,就曾差點(diǎn)斷送了自己的前程。

“電子之父”——J.J.湯姆森

在碩士與博士期間,他研究的課題都是當(dāng)時(shí)剛剛興起的金屬電子理論。

1911年,玻爾取得哥本哈根大學(xué)博士學(xué)位時(shí),論文題目便是《金屬電子論》。

那時(shí),正是經(jīng)典物理大廈最搖搖欲墜的年代,普朗克和愛(ài)因斯坦等科學(xué)家已邁入量子物理的大門(mén)。

玻爾當(dāng)時(shí)也明顯感受到經(jīng)典力學(xué)在描述原子現(xiàn)象時(shí)的困難。

帶著各種疑問(wèn)的玻爾毅然選擇了前往英國(guó)劍橋,想要與自己的偶像J.J.湯姆森進(jìn)行更深入的研究。

那時(shí)電子雖然已經(jīng)被發(fā)現(xiàn),但是人們對(duì)原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)還一概不知。

所以J.J湯姆森提出了一種“葡萄干蛋糕式”的原子模型,還在歷史上得到較長(zhǎng)時(shí)間的認(rèn)可。

他認(rèn)為原子可分為帶正電的蛋糕,和負(fù)電的電子。

這些帶負(fù)點(diǎn)的電子,就像葡萄干一樣鑲嵌在帶正電荷的實(shí)心蛋糕上。

我們現(xiàn)在知道,原子是由中子和質(zhì)子組成的原子核和外面圍繞的電子組成。

而當(dāng)時(shí)的玻爾,也發(fā)現(xiàn)了湯姆森的模型中有著諸多不合理的地方。

所以第一次見(jiàn)面,玻爾就拿出J.J湯姆森所著的論文,用生澀的英文指出了里面的幾處錯(cuò)誤。

湯姆森四年前才剛獲得諾獎(jiǎng),德高望重,完全看不懂玻爾這是什么操作,場(chǎng)面幾度陷入尷尬。

不過(guò)耿直的玻爾哪知尷尬為何物,臨走時(shí)還請(qǐng)湯姆森看自己的論文,希望湯姆森能幫自己發(fā)表在英國(guó)皇家學(xué)會(huì)的刊物上。

后來(lái),玻爾的論文當(dāng)然被不置可否地束之高閣。

那段時(shí)間的他也備受冷落,度過(guò)了陰郁的半年。

盧瑟福

不過(guò)這種狀態(tài)沒(méi)有持續(xù)很久,因?yàn)椴柡芸炀陀錾狭巳松牟畼?lè)盧瑟福。


盧瑟福也曾是湯姆森的學(xué)生,在一次回劍橋做報(bào)告時(shí)就為玻爾轉(zhuǎn)身。

1911年11月,玻爾便前往曼徹斯特,加入了盧瑟福的團(tuán)隊(duì)。

當(dāng)時(shí)的盧瑟福也剛根據(jù)自己之前完成的α粒子散射實(shí)驗(yàn)*,提出了電子繞原子核運(yùn)動(dòng)的“行星式”模型。

*注:實(shí)驗(yàn)用準(zhǔn)直的α射線(xiàn)轟擊厚度為微米的金箔,發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)的α粒子都照直穿過(guò)薄金箔,但有的α粒子卻發(fā)生了不同程度的偏轉(zhuǎn),有的甚至直接反射回來(lái)。

雖然我們現(xiàn)在知道這個(gè)模型已接近正確,但那時(shí)的盧瑟福就是想破腦袋,都無(wú)法回答關(guān)于原子的力學(xué)穩(wěn)定問(wèn)題。

因?yàn)楦鶕?jù)經(jīng)典物理,負(fù)電子在繞核旋轉(zhuǎn)時(shí)應(yīng)當(dāng)不斷輻射出能量。

隨著能量的耗盡電子將沿螺旋式地墜落在核上,原子將發(fā)生坍縮。

如果這個(gè)模型是對(duì)的,那么我們的整個(gè)宇宙早就應(yīng)該坍縮消失才對(duì)。

但是事實(shí)上,宇宙卻一如既往地穩(wěn)定。

盧瑟福的原子模型示意圖

對(duì)于盧瑟福的這個(gè)原子模型上,玻爾也再一次發(fā)現(xiàn)經(jīng)典力學(xué)的蒼白。

于是玻爾得出結(jié)論:這里需要拋棄的不是盧瑟福模型,而是經(jīng)典物理對(duì)它的解析。

很明顯“只有量子假說(shuō)才是逃脫困境的唯一出路”。


所以在1913年,玻爾也提出了自己的新模型,引入了電子在核外的量子化軌道,解決了原子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性問(wèn)題。

玻爾原子模型的簡(jiǎn)單示意圖

雖然那時(shí)的量子論已誕生十幾年,但玻爾模型還是因不符常規(guī)思維,遭到眾多保守物理學(xué)家的激烈反對(duì)。

這其中J.J湯姆森就是最大的反對(duì)者之一,甚至還說(shuō)“這根本就不是物理,只為掩蓋無(wú)知罷了”。

但是無(wú)論再多的反對(duì)也無(wú)法阻礙科學(xué)的發(fā)展。

從玻爾的新模型一出,也越來(lái)越多的物理新秀加入原子物理學(xué)領(lǐng)域。

那時(shí)玻爾的原子理論才剛起了個(gè)頭,量子世界還有著許多亟待解決的難題。

1921年,拒絕了恩師盧瑟福的工作邀請(qǐng),玻爾決定創(chuàng)建哥本哈根大學(xué)理論物理研究所,繼續(xù)深入研究量子力學(xué)。

而研究所一成立,玻爾的人格魅力很快就像磁場(chǎng)一樣,吸引了一大批杰出的青年物理學(xué)家。

哥本哈根學(xué)派的量子力學(xué)大咖們

海森堡、泡利、玻恩、狄拉克等量子力學(xué)大咖都出自這個(gè)研究所,這也就是舉世聞名的“哥本哈根學(xué)派”。

除了波爾外這個(gè)研究所更是出了9位諾貝爾獎(jiǎng)物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者,盛況空前。

到現(xiàn)在,哥本哈根仍是物理學(xué)家的“朝拜圣地”。

玻爾、海森堡、泡利

如果說(shuō),在科學(xué)上一個(gè)人沒(méi)取得的成就,在未來(lái)肯定也會(huì)有另一個(gè)人代替他成功。

但是玻爾創(chuàng)造的“根本哈根精神”,卻是無(wú)法復(fù)制的存在。

這是一種在切磋中提高,在爭(zhēng)論中完善,平等無(wú)拘束地討論和緊密合作的學(xué)術(shù)氣氛。

通俗點(diǎn)表達(dá),就是要在辯論中,推動(dòng)量子力學(xué)的發(fā)展,非常符合玻爾的個(gè)性與主張。

玻爾參加的辯論無(wú)數(shù),一個(gè)理論就能跟別人辯上個(gè)好幾年,甚至是一生。

就是與自己的徒弟海森堡在“互補(bǔ)原理”上就爭(zhēng)論了兩年,即使到最后答案都無(wú)法完全統(tǒng)一。

海森堡就曾這樣形容玻爾:“他在爭(zhēng)論的對(duì)手面前不肯退后一步,而且有絲毫的含糊不清,他都不能容忍?!?/p>

不過(guò)說(shuō)起辯論,玻爾的一生之?dāng)撤菒?ài)因斯坦莫屬。

愛(ài)因斯坦與玻爾分別是相對(duì)論和量子力學(xué)最出名的一對(duì)天(C)才(P)。

從他們1920年第一次見(jiàn)面起,兩人在認(rèn)識(shí)上就發(fā)生了分歧。

之后兩人便開(kāi)始了終身論戰(zhàn),只要一見(jiàn)面必有掐架要發(fā)生。

“玻爾,上帝不擲骰子!”

“愛(ài)因斯坦,別去指揮上帝應(yīng)該怎么做!”


這句經(jīng)典的對(duì)話(huà),便是這場(chǎng)論戰(zhàn)的開(kāi)端與往后爭(zhēng)論的核心。

____________


愛(ài)因斯坦的相對(duì)論雖推翻了牛頓的絕對(duì)時(shí)空觀,但是卻仍保留著嚴(yán)格的因果性和決定論。

他認(rèn)為物理學(xué)是有規(guī)律可循的,這也就是“上帝不會(huì)擲骰子”。

但是玻爾派的量子力學(xué)卻更為激進(jìn),推倒經(jīng)典物理的同時(shí),還宣稱(chēng)人類(lèi)并不能獲得確定的結(jié)果,認(rèn)為世界都是概率存在的。

所以才會(huì)有那句,“愛(ài)因斯坦,別去指揮上帝該做什么。”

1927在第五屆索爾維會(huì)議上,兩人的火藥味就濃得要嗆到當(dāng)場(chǎng)的幾十位世紀(jì)最強(qiáng)大腦。

那段時(shí)間的每天清早,愛(ài)因斯坦都會(huì)向玻爾拋出一個(gè)昨天晚上冥思苦想出來(lái)的思想實(shí)驗(yàn),想要揭露量子力學(xué)的內(nèi)部矛盾。

第五屆索爾維會(huì)議,20世紀(jì)智商最高的合照

而玻爾幾乎每次晚飯前后,都能把自己的解釋拋回給愛(ài)因斯坦,讓他無(wú)法反駁。

如此反復(fù)多次,直到索爾維會(huì)議結(jié)束,愛(ài)因斯坦都沒(méi)能駁倒玻爾。

就算越來(lái)越多人開(kāi)始投向玻爾派的量子論,但這個(gè)“頑固的老頭子”(愛(ài)因斯坦語(yǔ))卻“決不放棄連續(xù)性和因果性”。

愛(ài)因斯坦也不是省油的燈,沉淀了3年,第六屆索爾維會(huì)議上,愛(ài)因斯坦就帶著他策劃已久的“光子箱”思想實(shí)驗(yàn)上陣了。

他從自己的質(zhì)能方程(E=mc)出發(fā),企圖駁倒能量-事件不確定性原理(△E△t≥/2)。

光子箱構(gòu)思圖

愛(ài)因斯坦精心策劃的“光子箱”一出,馬上殺了玻爾個(gè)措手不及。

當(dāng)時(shí)玻爾的反應(yīng)雖沒(méi)有歷史記錄記載,但走出會(huì)場(chǎng)后的玻爾卻一直在喃喃自語(yǔ):“如果愛(ài)因斯坦是對(duì)的,那么物理學(xué)就完了!”

然而玻爾回去抓了一晚上頭皮,第二天就給出了愛(ài)因斯坦有力的一擊

他運(yùn)用愛(ài)因斯言相對(duì)論的紅移效應(yīng),反過(guò)來(lái)用光子箱推出了不確定性原理。

這招“以彼之道還施彼身”的巧妙做法,讓愛(ài)因斯坦當(dāng)時(shí)也不得不口頭承認(rèn)量子力學(xué)的正確性。

在這之后,愛(ài)因斯坦的一生都在嘗試駁倒玻爾,但他也從未得逞過(guò)。

而玻爾的理論雖然一直占上風(fēng),但他卻無(wú)論如何都無(wú)法說(shuō)服愛(ài)因斯坦。

這兩位20世紀(jì)最偉大的科學(xué)家,就這樣一生都未曾停止過(guò)相愛(ài)相殺。

就算愛(ài)因斯坦逝世后,已少有人能與玻爾爭(zhēng)論,但在玻爾心中他與愛(ài)因斯坦的爭(zhēng)論仍在繼續(xù)。

1962年,玻爾去世時(shí),他工作室的黑板上,仍然畫(huà)著當(dāng)年愛(ài)因斯塔光子箱的草圖。

不過(guò)就算他們終生都在爭(zhēng)辯,但卻絲毫不影響兩人的友誼。

玻爾曾這樣評(píng)價(jià)與愛(ài)因斯坦的爭(zhēng)論,認(rèn)為這是自己“新思想產(chǎn)生的源泉”。

而愛(ài)因斯坦則也這樣評(píng)價(jià)玻爾:“他將大膽和謹(jǐn)慎兩種品種難得地融合,無(wú)疑是我們科學(xué)領(lǐng)域最偉大的發(fā)現(xiàn)者之一”

愛(ài)因斯坦與玻爾

人類(lèi)社會(huì)中,可能幾百年才能出一個(gè)像愛(ài)因斯坦的天才。

但是,如玻爾這般敢于挑戰(zhàn)權(quán)威,又不斷在鞭策中前進(jìn)的人物,亦必不可少。

無(wú)論誰(shuí)離開(kāi)了誰(shuí),這條量子銀河都會(huì)變得黯淡無(wú)光。


    本站是提供個(gè)人知識(shí)管理的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)空間,所有內(nèi)容均由用戶(hù)發(fā)布,不代表本站觀點(diǎn)。請(qǐng)注意甄別內(nèi)容中的聯(lián)系方式、誘導(dǎo)購(gòu)買(mǎi)等信息,謹(jǐn)防詐騙。如發(fā)現(xiàn)有害或侵權(quán)內(nèi)容,請(qǐng)點(diǎn)擊一鍵舉報(bào)。
    轉(zhuǎn)藏 分享 獻(xiàn)花(0

    0條評(píng)論

    發(fā)表

    請(qǐng)遵守用戶(hù) 評(píng)論公約

    類(lèi)似文章 更多