王守竞对早期量子力学的贡献(Ⅰ)——非对称陀螺型分子转动能谱的研究.pdf

物理学史和物理学家

王守竞对早期量子力学的贡献(Ⅰ)2024－12－14收到

†email：wucongjun@westlake.edu.cn

——非对称陀螺型分子转动能谱的研究*DOI：10.7693/w

CSTR：32040.14.w

吴从军†

(西湖大学物理系新基石科学实验室杭州310024)

量子力学创立于20世纪20年代中后期，那时候物理学家们群星荟萃，王守竞正是其中的

一位。当时，王守竞和拉比同是哥伦比亚大学的研究生，他们作为核心成员自发组织了量子

力学的学习小组。拉比晚年曾回忆，这段学习为他日后赴欧洲深造，打下了坚实的基础。王

守竞也从这段经历中获益匪浅，后来他致力于用量子力学研究分子性质，做出了突出的贡

献。下面介绍他的代表作之一，即关于非对称陀螺型分子转动能谱的研究。

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令人欣慰的是，在量子力学的回忆道：在1925—1926年量子力

1引言

早期工作中，也有中国人的贡献。学创立之初，美国的大学中还没有

在普朗克于1900年提出量子论其代表人物就是王守竞(ShouChin人能够教授量子力学。在这种情况

之后，又过了四分之一个世纪，这Wang，1904—1984)[3，4]。他出生于下，哥伦比亚大学里面的几个研究

段时间被后世称为旧量子论时代。江苏苏州，于1922年考入清华学校生非常具有主动精神，自发组织了

这期间成果斐然，包括爱因斯坦的(清华大学的前身)，并于1924年赴一个名叫“SundaySoviet”的理论

光量子论，玻尔—索末菲的原子模美留学。在1926年夏天，他来到哥物理讨论小组。拉比和王守竞都

型等。然而，量子观念和经典物理伦比亚大学，于1928年获得博士学是这个小组的核心成员(图1)，此外

的基础并不兼容，需要从根本上建位。在此之后，王守竞在威斯康辛还有克罗尼格、Zemansky等人。他

[1]

立一个新的力学体系。大学从事博士后研究一年，并于们一起研读德文期刊Zeitschriftfür

到了1925年，海森伯取得了石1929年回国。在1926—1929年间，Physik上的必威体育精装版进展。每周日上午

[2]

破天惊的突破：依托原子光谱的王守竞致力于用量子力学研究分子11点开始讨论，结束后去中餐馆共

实验结果，将电子的坐标架构在其[5—7]进晚餐。

体系的量子性质，做出了突出的

跃迁的初末态之间。玻恩意识到这贡献。拉比表示，这段经历使得他在

实际上是在用矩阵来重新解释经典旧量子论和量子力学早期的发赴欧之前就已经对量子力学有了深

力学(海森伯当时并不知道矩阵的概展大部分发生在欧洲。电影《奥本入的理解，从而在欧洲可以很快地

念)，随后玻恩、约当、海森伯完成海默》再现了当

了矩阵力学的构建。稍后，基于德时的场景：年轻

布罗意物质波的概念，薛定谔于一代的美国物理

1926年写下了物质波的波动方程，学家远赴欧洲留

即著名的薛定谔方程。