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一念非凡之薛定谔量子力学是本征值问题曹则贤
物理学漫谈
一念非凡之薛定谔* 2015-10-14收到
† email:zxcao@iphy.ac.cn
量子力学是本征值问题 DOI :10.7693/w
曹则贤†
(中国科学院物理研究所 北京 100190)
这个方程,就是左边一项右边一 偏转,是一种带负电的粒子,如今
项,按照西方的表达,外观上具有 被称为电子。德布罗意作了一个大
欺骗性的简单(deceitful simplicity) , 胆的假设:既然光分明是波那样的
但它却是最重要的物理学方程之一。 东西竟然还具有粒子性,那现在我
薛 定 谔 (Erwin Schrödinger , 们觉得是粒子的东西,比如电子,
1887—1961) ,奥地利维也纳人。他 不会也表现出波动行为吧?这一观
3)
1906—1910 年在维也纳大学学习, 点就是所谓的物质的波粒二象性 。
2)
1914年通过授课资格考评 ,1921年 参照光的频率v 和波长λ同光的能量
才在波兰一所大学获得教授职位, 量子之能量E 和动量p 之间的关
同年转往苏黎世大学,1927年起接 系,德布罗意猜测若电子等粒子也
替柏林大学普朗克的位置。同那几 是波的话,其频率和波长应该分别
位与他齐名的、同时代的德语国家 是v=E/h ;λ=h/p ,这里h 是普朗克
物理教授相比,薛定谔可以说是大 常数。德拜教授拿到这样的博士论
器晚成。他1925年底得到确立其地 文和如此简单的公式不知是什么表
位的薛定谔方程时已是38 岁。 情,他的说得出口的评论是如果认
量子力学是二十世纪物理学的 1925年底,法国青年德布罗意 定电子等粒子是波的话,怎么着也
两大支柱之一。如果论起对人类社 (Louis de Broglie) 的博士论文,其中 该给凑个波动方程吧?那时候,机
会的影响,量子力学比另一支柱 提出了物质波的概念,传到了苏黎 械波和电磁波的方程可已经是被人
——相对论——要大得多。有了量 世工业大学的德拜(Peter Debye) 教 们研究透了的。德拜把论文交给了
子力学,我们理解了原子的光谱, 授手里。德布罗意物质波的概念基 当时在那里访问的薛定谔手里,希
它的影响之一是让我们能将整个可 于对当时物理学的综合:(1)光的波 望他仔细看看,下次讨论会上能给
观测宇宙纳入我们的研究范围;我 动性是被确立的,但人们又不得不 大家讲讲。
们理解了固体的导电性,它的影响 接受它具有粒子性的说法。爱因斯 但是,薛定谔当真了,他要给
之一是让我们有了半导体
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