我们真的成功了?
一九二四年的某天,从原本的翩翩少年变成两个邋遢大叔的大魔法师在加洛林的某个廉价咖啡馆里碰面了。
之所以在加洛林的原因是因为雷蒙死都不愿意来默西亚长住,除非景原愿意提供足够高质量的饮食。
景原一合计,发现请他吃饭的价钱实在太高,还不如他亲自跑一趟呢。
所以他干脆自己跑来了加洛林,见到这位和他用电台联系了一年的大魔法师。
“松露巧克力是加洛林的特色,多吃一点。”
雷蒙笑眯眯地将面前盛着巧克力的碟子推到景原的面前,介绍道。
“其实我不大喜欢吃甜食。”
他顺手拿起一颗巧克力丢进嘴里,细细地品尝起了巧克力的味道。
嗯,真香。
“感觉怎么样?”
“挺不错的。”
景原点了点头,又拿起一颗丢进嘴里。
“如果可以的话,午饭就在这里吃吧,这里的厨师水平还不错。”
“客随主便。”
景原不甚在意地说道,反正加洛林的大厨怎么做都比默西亚的黑暗料理要好。
“想吃点什么?”
“你随意,我不挑食,什么都吃。”
“嗯……服务生!”
正在一旁侍立的服务生连忙赶来,问道:“您需要帮助吗?”
“嗯,这个,这个,还有……这三个,各来两份。”
“好的,先生,总共2500利弗尔,您是用现金吗?”
“嗯,拿去吧。”
雷蒙从衣服的内袋里掏出三张纸币,其中有两张一千面额和一张五百面额,直接交到了服务生的手上。
“我记得利弗尔挺值钱的吧。”
“没有你们的金镑那么值钱,1金镑大概等于14利弗尔这样。”
十四利弗尔?一餐吃掉差不多一百八十镑?
说实话,如果要他来的话,他肯定不会出这么多钱的。
不过雷蒙可是公爵家族的次子,有钱是当然的。
有钱真好。
景原控制着自己的面部肌肉,尽量让自己不要流露出羡慕嫉妒恨的表情,一边问道:“你对我们的新玩具怎么看?”
“新玩具?那个公式吗?”
“当然是了。”
“说实话?”
“那当然。”
“好了,那坦白说吧,我有点担心。”
“担心?”
“你看,我们的方程用了哈密顿-雅克比方程,如果不加边界条件限制解出来的就是一道波,对吧。”
“对。”
景原点了点头,这是哈密顿-雅克比方程的特性,没什么奇怪的。
“相波方程解出来的也是一道波,对吧。”
“也没错。”
“我们现在已经知道相波是什么了,它就是物质本身,物质本来就是波。”
“是的,你到底打算说什么?”
“我的意思是,我们的方程解出来的那玩意,到底是什么?
“我们知道它是波,但它是什么波?在什么介质里传播?
“它到底是啥?”
对啊。
景原此时才突然想起来这个问题。
它到底是个啥?
不过留给他的思考时将并不长,因为很快菜就上来了。
天大地大,吃饭最大,问题什么的可以接下来再思考,饭如果不马上吃可就要凉了。
吃饱喝足后,景原跟着雷蒙一同来到了圣帕里斯大学的教师公寓里。
身为大魔法师,雷蒙的待遇也是相当不错的,起码房子很大,完全能够住得下两个人,累了也可以直接睡。
不过雷蒙没有准备红茶,他觉得那玩意不好喝,他喝的要么是红酒要么是咖啡,有的时候也会喝香槟。
两人没有寒暄,坐下来之后就开始讨论波函数的实际意义,不过讨论了半天也没讨论出个所以然来,只好暂时把它放在一边,开始撰写他们的论文。
论文的标题是《量子化是本征值问题》,这个方程则被命名为“波动本征方程”,或者简称为波函数。依靠边界条件求出的解则是这个函数的一系列本征值,而这些本征值确定了电子的能级。
而这些边界条件,正是在不同能级上的电子轨道。
打个不太恰当的比方,我们可以把电子轨道看成是乐器的弦,比如钢琴之类的。现在如果我们拨一下这根弦的话,弦就会震动并且发声,很简单的现象。
而弦震动时的波须要遵循一定的规律,首先乐器的弦都是两端固定的,所以上面同时存在的波节也必定是整数个,否则的话弦就要断了。
电子轨道同理,如果把电子轨道看作是一根首尾相接的弦的话,这根弦震动的时候,其频率必定只能在几个特定值里面取。例如单位长度为10的电子轨道上,波函数的特解可以取1、2、5,而不可以取3或者4,否则的话电子轨道就要断了。
很明显电子轨道这种被虚拟出来的东西不可能断掉,所以它必定会出现类似于乐器的弦那样的量子化现象。
依靠这样的边界条件求解出来的那些“固定频率”,就是电子的能级了。
现在矩阵问题被变换成了一个求数学物理方程的问题,波动重新被确定,世界再一次变得连续了起来。
两人彻夜未眠地完成了这篇论文,然后由景原亲自带到了《自然》编辑部。
不出意外,论文引起了轰动,景原和雷蒙再次成为物理学界最炙手可热的大明星,物理学家们纷纷发来了贺电。
量子论的创始人梅尔克称其为“划时代的工作”,伟大的阿尔伯特·罗森维格则说:“您们想法源自于真正的天才。”以及“量子方程已经迈出了决定性的一步。”
就算理论上敌对的艾拉菲斯特给出了他的祝贺,“我为您的理论和其带来的全新观念所着迷。在过去的两个礼拜里,我们的小组每天都要在黑板前花上几个小时,试图从一切角度去理解它。”
不仅如此,魔法师们同时也在祝贺自己总算有了比矩阵更加趁手的工具了。感谢矩阵那艰深晦涩而且极其反常识的规则,某些中年魔法师已经开始提前谢顶,如果景原的新方程迟两年到来的话,恐怕他们就要秃了。
不过也有看不过眼的,比如矩阵力学的发明人维克莱恩,他就非常讨厌波动力学,觉得这玩意简直就是个垃圾,而且还在堂而皇之地把这个想法公布了出来。
习惯对境心不起的景原对此根本就没有一点反应,但是雷蒙可不是好惹的,他直接和记者说“我的理论基础是我自己的工作,而且我知道维克莱恩先生的理论,它是一种缺乏形象化的,极为困难的超级代数方法。我即使不完全排斥这种理论,至少也对此感到沮丧。”
这绝对是真话,真的不能再真的那种,他愿意以自己头上茂密的黑发作为担保。
两人瞬间收获了巨大的成功,但是始终有一个阴霾盘旋在他们的脑海中挥之不去。
波函数到底是什么东西?
由于讨论始终无果,这个问题只好被暂时搁置。此后不久两人分别收到了一份请柬,尼尔斯·波尔发来了,他邀请景原和雷蒙前往萨克森讲学,内容就是他们的量子论。
不用看景原都知道他在打算什么,这摆明了是来吵架了啊。
先不说他想不想去吵架,现在玉虚突然生病了,需要有人照顾。
他婉言谢绝了波尔的邀请,留在默西亚照顾生病的女儿。而雷蒙则接受了邀请,在当年9月前往萨克森讲学。
然后他果然吵了一路,十月回国的时候,雷蒙觉得自己都快虚脱了。
在拍给景原的电报里,他说波尔“平常看起来那么憨厚,怎么一碰到这种问题就疯了,偏执的要命,怎么说都说不动他。”
景原对此只是一笑而过,并且庆幸自己没有去萨克森。
他享受了很长一段时间的假期。
因为波动力学的建立而获得了巨大声望的他现在又涨工资了,职称直接变成了教授,而且薪水翻了三倍,这让他感到非常的开心。
有钱就是好啊。
在这之后不久,维克莱恩的一位同伴用数学方法证明了波动力学和矩阵力学在数学上是等价的,只不过表述方法不同罢了。
物理学界纷纷为此事欢呼,他们终于有理由正大光明地抛弃矩阵力学了。
反正两个工具的功能都是一样的,既然如此,为什么不选那个比较趁手的呢?
但是那个问题还是没有解决,而且越来越成为了一个摆在台面上,而且必须被解决的问题。
波函数到底是什么?
首先我们可以知道,它一定是一道连续不断的波。其次,它伴随着每一颗电子而存在,看起来就像是在空间中沁开的……某种东西。
但是它没有量纲,也就是没有单位,不表示任何一种实实在在的物理量。
这就显得很尴尬了。
景原可以发誓波函数绝对是一种实实在在的东西,但是它现在怎么看怎么虚了。
就在他辗转反侧夜不能寐的时候,雷蒙再次拍来了电报。
他提出了一个猜测,既然相波伴随任何一种物质,波动本身就是物质的一种特性的话,那么电子是不是也会是这样呢?
波函数才是电子的本体,波动不是,当波动本征方程乘以一个元电荷的时候,它就表示该电子在空间中的分布。换句话说,电子不是一个带有一个元电荷的小圆球,而是一朵向四周扩散开来的云彩。
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