群星闪耀:量子物理史话
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6 建矩阵力学奠基新量子论 不确定原理颠覆经典概念

1900年,量子鼻祖普朗克在柏林科学院第一次报告他解决了黑体辐射问题,释放出h这个量子妖精,从此开启了量子的大门。就在第二年,在距离柏林500公里左右的另一个德国城市维尔茨堡,一名希腊语言学家奥古斯都·海森堡,迎来了他的第二个儿子,取名维尔纳·海森堡(Werner Heisenberg,1901—1976)(图6-1)。这位语言学教授怎么也没想到,这个出生时看起来极普通的男孩,20多年后闯荡量子江湖,成就了一番大事业,还荣获了1932年的诺贝尔物理学奖!

图6-1 创建矩阵力学的海森堡

维尔纳·海森堡9岁时,全家人搬到了慕尼黑居住,又过了9年,海森堡进入慕尼黑大学攻读物理,拜师于“大师之师”索末菲门下。后来,海森堡前往哥廷根大学,在玻恩和希尔伯特的指导下学习物理和数学。1923年,海森堡完成博士论文《关于流体流动的稳定和湍流》并获得博士学位,后被玻恩私人出资聘请为哥廷根大学的助教。

索末菲是旧量子论的最后守卫者,他的慕尼黑大学的“理论物理摇篮”,却摇出了海森堡这位新量子论的开拓人,这就是科学的承前启后、继往开来!从此以后,新量子论,也即我们现在称之为量子力学的理论,迅猛发展起来。