如果年轻人讲武德，选择‘耗子尾汁’，那么量子力学就会变成“量力学”，不过还好，那个年代不兴武德这一套。
从1922年学术会议上遇到海森堡开始，玻尔就觉得这个21岁的男孩不一般，玻尔筹划了两年，在1924年把读博的海森堡交换到自己的研究所，位于丹麦的哥本哈根研究所。
（编者按：这是近代量子力学的科研圣地，一大半的学术成果都和这里有关，其地位相当于牛顿家的那棵苹果树，爱因斯坦当年的瑞士专利局）
玻尔那样一个不善言谈的木头，多次邀请海森堡到家里品尝爱因斯坦送他的美酒，两人喝着小酒，什么都谈，哲学，美术，科学，趣闻，关系好的不得了。一个是37岁已经名满天下的尼尔斯-玻尔，一个是23岁连博士都没念完的海森堡，地位悬殊并不影响关系亲密。
一年交换期结束，回到德国，海森堡出手就是一个矩阵力学，把玻尔十年辛苦维护的原子模型打个稀碎，年轻人不讲武德，欺负老同志，后果很严重，那时他大概还没有意识到，一百年后，会有一个年轻人因为矩阵实现人生第一次挂科。
海森堡的矩阵解锁了量子力学的新姿势，奠定了这个学科的数学基础，这是写在科学史上的功劳。也正是因为他的贡献，矩阵从一个数学上不入流的计算方法独立成为一门学科，“线性代数”。
（物理学一直就有欺负老同志的传统，祖师爷牛顿就是个中翘楚。牛顿说过：“如果说我比别人看得更远些,那是因为我站在了巨人的肩上”。
这句话现在已经被当做牛顿谦虚的象征，意在说自己的功劳是建立在前人的基础上；可在当时就是这句话引起了轩然大波，牛顿的老前辈胡克原地爆炸，这句话在当时人看来，就是在讽刺胡克矮。
“虾仁猪心”，身高对于一个男人自尊心的伤害是毁灭性的，牛顿也就一米七四，就感讽刺胡克是个矮子，可想而知胡克得有多低。
或许是这波身高讽刺太伤，后世物理学家默契选择了不谈身高梗，学物理的，实在是没几个高个，牛顿：一米七四；爱因斯坦：一米六四；ZLQ：一米七五。）
当然玻尔作为德艺双馨的老前辈，是不会怨恨海森堡的背叛的，他乐得这个年轻人推翻自己的理论。海森堡也不怂，提出矩阵之后，一鼓作气，和自己的博士生导师波恩还有同门师兄约尔当三人把量子力学推动到一个前所未有的高度。
以上内容文科生吹牛可用，内容真实可考；
下面我们来说一说海森堡的矩阵力学到底是个什么东东，竟然可以让一个20多岁的博士独立量子力学潮头。
先给一个量子的通俗解释：量子，就是能量分子的意思，能量也不是可以无限分割的。
量子发现是个意外。
举个例子，给手机充电的时候，从0到1%的电量一定是一个能量不断增加的过程，是从0到无穷分之一，再到无穷分之二，。。。无穷分之无穷。这样无限累加起来的一个过程，牛顿的微积分也正是基于这样的假设。
现在物理学突然说能量根本不是可以无限小的，小到一个定值也就不再变化了，这个定值，就是量子的能量值。
量子不是一个实际存在的东西，可以说它只是一个能量单位，但是这个已经足够给建立在牛顿经典力学之上的物理学沉重一击，能量不是一个连续的概念呢，那光呢？那辐射呢？那力呢？
知道了量子是什么，我们就可以接着说我们后面的内容了。
量子力学就是指能量交换在量子级别的力学，它完全不符合牛顿力学体系，自成一派，自量子力学诞生之后，百年间无数聪明的头脑祭献于此，方才拨开迷雾。
因为今天我们要说的是海森堡的事情，就不打扰其他伟人了，爱因斯坦，德布罗意，薛定谔等大佬们，您老们先去休息哈。
尼尔斯-玻尔的理论认为，原子中的电子绕着某些特定的轨道以一定的频率运行，并时不时地从一个轨道跃迁到另一个轨道上去。每一个电子轨道都代表一个特定的能级，因此当这种跃迁发生的时候，电子就按照量子化的方式吸收或者发射能量，其大小等于两个轨道之间的能量差。
请看上面的黑体字两次，努力回想一下高中时学到的知识，那些残留在脑海里的关于原子的知识，或许你隐隐约约能记起来一个“泡利不相容原理”对吧，还有那个类似太阳系的原子结构，想不起来也没有关系，因为想起来也没什么用。
玻尔的理论是建立在两个假设上的：
一：电子围绕轨道运行
二：电子以一定频率运行
这是玻尔根据同时代其他科学家的发现综合分析之后提出的合理构想，可惜不能验证。
海森堡物理学界刚出道，奉物理学学科原则为圣经：物理学的研究对象应该只是能够被观察到、被实践到的事物，而不能建立在观察不到或者存粹是推论的事物上。
海森堡研究了玻尔的理论之后很痛苦，合着您老所有的理论是建立在两个假设上的，这我学物理还有个什么劲，直接写科幻不就好了。
所以海森堡开始了他作为一个物理学从业人员的职业高光，找到坚实的，可以观察，可以计算的东西替代玻尔的两个假设。
茨威格在他的《人类群星闪耀时》一书中说过：一个民族，千百万人里才出一个天才。
很幸运，海森堡就是他德意志民族千百万人里的那个天才，也怪了，那段时间，德意志民族集中产出了世界上的半数天才。
玻尔假设电子围绕轨道运行是因为玻尔观察到不同位置的电子蕴含的能量不一样，同一位置的电子能量一样。所以他猜测有一个轨道存在，层层把原子核包裹起来。
玻尔假设电子以一定频率运行是因为他认为电子是波动不是粒子，把他当成波可以直接套用傅里叶变化分解成量子形式。
海森堡的处理结果是，管它电子是波是粒，我只在乎能观察到的电子能量差。
既然是能量差，那么一维的数字就不能用了，必须引入新的数据形式，Matrix应运而生。
看到这里，对于上一句是不是一头雾水？别急，我来解释一下。
假设你在坐高铁，从太原到运城是50元，从运城到西安是80，从西安到南京是200。那么现在的这个线路就是：
太原---运城---西安---南京：对应金钱0---50---130---330
把人当做粒子，玻尔认为太原，运城，西安，南京各自就是一个轨道，因为它们是一个轨道，所以他们之间的切换会存在一个价钱差。
当然玻尔这么说也是为了运算着想，比如要计算南京到太原，你知道南京这个轨道代表330，太原这个轨道代表0，那么做个减法就好，这样多方便。
可是问题来了。并没有实验可以验证南京这个轨道是330啊，你只知道太原到南京差价是330，但是太原这个位置是多少并不知道，人为规定太原为0 ，然后南京就成了330 ，这样的说法竟然还是量子力学的奠基理论，这不是荒唐吗？
海森堡这样的精神小伙可不嫌麻烦，不就是只知道能量差吗？那好办，我把所有能量差都写出来，那不就不用人为规定太原是多少了吗？
现在谁也不要纠结太原是多少钱？南京是多少钱了？本来我也用不到，我就要个差价而已，何必呢。
抛开第一行，第一列，剩下的就是石破天惊的矩阵，Matrix，现在我们看来不过是一个4*4的矩阵，可在当时的物理学家看来，这是什么？怎么一个物理量长得这么奇怪？
和我们大学第一次学习线性代数一样，海森堡看着眼前这奇怪的矩阵陷入了睡眠，一觉醒来，矩阵还是矩阵，海森堡却不再是海森堡了，他想通过，看不懂不要紧，能计算就行，要什么物理意义，意义是‘三小’啦。
不开玩笑，海森堡用矩阵重建了力学体系，甭管是牛顿的还是量子的，无一例外的适用，也就是说尽管还不知道矩阵是什么意义，但是它确实是打开量子之门的钥匙，而且现在钥匙窝在一个24岁博士刚毕业的人手里。
也不只是他辉煌过，量子力学的发展就是年轻人的天下：1905，大清光绪三十一年，爱因斯坦提出光量子假说，26岁；1913，民国二年，玻尔提出原子结构，28。除了他们还有大量的年轻人在20岁的年级驰骋在量子力学的疆域里，纵横驰骋。
因此量子力学也被称为“男孩物理学”。
冤有头，债有主，如果说一定要给创造了矩阵之人一个挂科后的白眼的话，那么海森堡只是其中之一，他误打误撞的在物理学领域重新发明了矩阵，他年纪小，涉猎不足，他老师一眼就发现了他的Matrix就是1858年剑桥数学家Arthur发明的determinant，现在翻译成‘行列式’。
1858年，大清咸丰八年，行列式诞生了，1925年，民国14年，矩阵出现在物理学领域，从此即将在下个世纪进入大学教材的线性代数开始了它辉煌的一百年。
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