一念非凡之薛定谔量子力学是本征值问题曹则贤.pdf

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