量子力学

昨天听了曹则贤教授关于《相对论是什么？》的演讲，才知道去年曹教授也做了一次关于《量子力学是什么？》的跨年演讲，因此今天找来听了一下，算是对量子力学的发展历史有一个概念。从演讲稿中摘录一些话：

1.量子力学创立过程中涉及的大牛包括：黎曼、玻尔兹曼、巴尔末、普朗克、爱因斯坦、索末菲、里兹、玻尔、海森堡、约当、玻恩、德布罗意、康普顿、德拜、薛定谔、泡利、狄拉克、冯诺依曼、维格纳、外耳、玻色，等等。每一个人都是一等一的天才。佩服！
2.法国先哲庞加莱说过一句话：“虽然人们并不是因为科学就幸福了，但是如今没有了科学人们可不怎么能幸福起来。”
3.什么是量子呢？可以说一个事物的最小构成单元就是quantum，它具有完整性、不可分辨性。比如，鱼群的quantum就是一条一条的鱼。
4.光是人类同远方的唯一联系，是第一物理对象和工具！——曹则贤
备注：光是近代物理学的一把钥匙，最早可追溯到牛顿时期，牛顿发现了光的色射规律。光速c，在量子力学和相对论中占据重要地位。
5.量子力学是1900-1928年间一伙儿天才的头脑风暴的产物，他们几乎都出现在这张照片里。这张1927年第五次索尔维会议的合影据说是人类有史以来智商和最高的合影，没有之一。这些天才们之所以能有这样伟大的成就，只不过是因为确实是天才；确实早学了数学与物理；恰巧在那个时空点上。

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备注：就像15世纪文艺复兴出现了一批伟大的文学三杰（但丁、彼特拉克、乔万尼·薄伽丘等）、美术三杰（达·芬奇、拉斐尔·桑西、米开朗基罗）、科学家等（伽利略、帕斯卡、笛卡尔）一样，20世纪初涌现出了一大批伟大的物理学家，这一批大牛们，在相互的脑力激荡之下，成就了一个伟大的时代。人类的智慧，应该是存在共振效应。再往前可追溯到2500多年前，当时古希腊的哲学家亚里士多德、柏拉图和东方印度的释迦牟尼、中国的孔子、老子，也几乎生活在一个时代。
6.发现反电子——正电子：狄拉克尝试把二次型 E²=p²c²+m²c⁴ 降解到线性的层次，即尝试做因式分解 x²+y²=(αx+βy)² 。狄拉克发现若 α²=β²=1 ，αβ+βα=0，则完成所需的因式分解。对于二次型 E²=p²c²+m²c⁴ ，这样的分解要求α，β至少是 4×4的反对称矩阵。狄拉克构造了这样的矩阵，写出了相对论量子力学方程 _图片 ，这里的波函数ψ是四分量的。狄拉克为了解释他的量子力学方程的解，不得已于1931年提出了反电子的概念，反电子随于1932年被发现。
7.量子力学导出的氢原子能量是四个量子数 _图片 的函数。m_s只取 (½, -½) 两个值，而对于给定的自然数n， _图片 ， _图片 ，故对于给定的n, 四个量子数 _图片 的组合共有 2n² 种可能。2n²=2, 8, 18, 32…, 看到2,8,18,32(=18+14) 你想起了什么？对，元素周期表。量子力学解释了元素周期表就该长成那个样子。 image.png

感兴趣的小伙伴可以参考全文：《曹则贤跨年演讲：什么是量子力学？∣ 贤说八道》https://mp.weixin.qq.com/s/8g31Uddl7rL50SGqP5RNOg。
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