秀 Niels bohr迈出了决定性的一步。1913年,Bohr提出了一个激进的假设:原子中的电子只能处于包含基态在内的定态 上,电子在两个定态之间跃迁而改变它的能量,同时辐射出一定波长的光,光的波长取决于定态之间的能量差。结合已知的 定律和这一离奇的假设,Bohr扫清了原子稳定性的问题。Boh的理论充满了矛盾,但是为氢原子光谱提供了定量的描述。 他认识到他的模型的成功之处和缺陷。凭借惊人的预见力,他聚集了—批物理学家创立了新的物理学。-代年轻的物理学家 花了12年时间终于实现了他的梦想。 开始时,发展Bohr量子论(习惯上称为旧量子论)的尝试遭受了一次又一次的失败。接着一系列的进展完全改变了思想的进 量子力学史 1923年 Louis de broglie在他的博士论文中提出光的粒子行为与粒子的波动行为应该是对应存在的。他将粒子的波长和动量联 系起来:动量越大,波长越短。这是一个引人入胜的想法,但没有人知道粒子的波动性意味着什么,也不知道它与原子结构 有何联系。然而 de broglie的假设是一个重要的前凑,很多事情就要发生了。 1924年夏天,出现了又一个前凑。 Satyendra n.Bose提出了一种全新的方法来解释 Planck辐射定律。他把光看作一种无 (静)质量的粒子(现称为光子)组成的气体,这种气体不遵循经典的 Boltzman统计规律,而遵循一种建立在粒子不可区 分的性质(即全同性)上的一种新的统计理论。 Einstein立即将Bose的推理应用于实际的有质量的气体从而得到一种描述气 体中粒子数关于能量的分布规律,即著名的Bose- einstein分布。然而,在通常情况下新老理论将预测到原子气体相同的行 为。 Einstein在这方面再无兴趣,因此这些结果也被搁置了10多年。然而,它的关键思想-粒子的全同性,是极其重要的 突然,一系列事件纷至沓来,最后导致一场科学革命。从1925年元月到1928年元月 Wolfgang Pauli提出了不相容原理,为周期表奠定了理论基础 Werner Heisenberg、 Max bon和 Pascual jordan提出了量子力学的第一个版本,矩阵力学。人们终于放弃了通过系统的方 法整理可观察的光谱线来理解原子中电子的运动这一历史目标。 Erwin schr? dinger提出了量子力学的第二种形式,波动力学。在波动力学中,体系的状态用Schr? dinger方程的解-波函数 来描述。矩阵力学和波动力学貌似矛盾,实质上是等价的。 电子被证明遵循一种新的统计规律, Fermi- Dirac统计。人们进一步认识到所有的粒子要么遵循 Fermi- Dirac统计,要么遴循 Bose-Einstein统计,这两类粒子的基本属性很不相同 Heisenberg阐明测不准原理。 Paul a. M. Dirac提出了相对论性的波动方程用来描述电子,解释了电子的自旋并且预测了反物质。 Dirac提出电磁场的量子描述,建立了量子场论的基础。 Bohr提出互补原理(—个哲学原理),试图解释量子理论中一些明显的矛盾,特别是波粒二象性。 量子理论的主要创立者都是年轻人。1925年, Pauli25岁, Heisenberg和 Enrico fern24岁, Dirac和 Jordan23岁。 Schrodinger是一个大器晚成者,36岁。Bom和Bohr年龄稍大一些,值得一提的是他们的贡献大多是阐释性的。 Einstein的 反应反衬出量子力学这一智力成果深刻而激进的属性:他拒绝自己发明的导致量子理论的许多关键的观念,他关于Bose Einstein统计的论文是他对理论物理的最后一项贡献,也是对物理学的最后一项重要贡献。 创立量子力学需要新一代物理学家并不令人惊讶, Kelvin在祝贺Bohr1913年关于氢原子的论文的一封书信中表述了其 中的原因。他说,Bohr的论文中有很多真理是他所不能理解的。 Kelvin认为基本的新物理学必将出自无拘无束的头脑。 1928年,革命结束,量子力学的基础本质上已经建立好了。后来, Abraham pais以轶事的方式记录了这场以狂热的节奏发生 的革命。其中有一段是这样的,1925年, Samuel goudsmit和 George Uhlenbeck就提出了电子自旋的概念,Bohr对此深表 怀疑。10月Bohr乘火车前往荷兰的莱顿参加 Hendrik A. Lorentz的50岁生日庆典,Pau在德国的汉堡格碰到Bohr并探询 Bohr对电子自旋可能性的看法;Bohr用他那著名的低调评价的语言回答说,自旋这一提议是"非常,非常有趣的"。后 来, Einstein和 Paul ehrenfest在莱顿碰到了Bohr并讨论了自旋。Bohr说明了自己的反对意见,但是 Einstein展示了自旋的 一种方式并使Bohr成为自旋的支持者。在Bohr的返程中,遇到了更多的讨论者。当火车经过德国的哥挺根时, Heisenberg 和 Jordan接站并询问他的意见, Pauli也特意从汉堡格赶到柏林接站。Bohr告诉他们自旋的发现是一重大进步。 量子力学的创建触发了科学的淘金热。早期的成果有:1927年 Heisenberg得到了氦原子Schr? dinger方程的近似解,建立了 原子结构理论的基础; John slater, Douglas Rayner hartree,和 adimir Fock随后又提出了原子结构的一般计算技巧;Fiz London和 Walter Heitler解决了氢分子的结构,在此基础上, Linus pauling建立了理论化学; Arnold Sommerfeld和 Pauli建 立了金属电子理论的基础,Felⅸ k Bloch刨立了能带结构理论; Heisenberg解释了铁磁性的起因。1928年 George Gamow解 释了a放射性衰变的随机本性之谜,他表明α衰变是由量子力学的隧道效应引起的。随后几年中, Hans bethe建立了核物理的 基础并解释了恒星的能量来源。随着这些进展,原子物理、分子物理、固体物理和核物理进入了现代物理的时代。秀 Niels Bohr 迈出了决定性的一步。 1913 年， Bohr 提出了一个激进的假设：原子中的电子只能处于包含基态在内的定态 上，电子在两个定态之间跃迁而改变它的能量，同时辐射出一定波长的光，光的波长取决于定态之间的能量差。结合已知的 定律和这一离奇的假设， Bohr 扫清了原子稳定性的问题。 Bohr 的理论充满了矛盾，但是为氢原子光谱提供了定量的描述。 他认识到他的模型的成功之处和缺陷。凭借惊人的预见力，他聚集了一批物理学家创立了新的物理学。一代年轻的物理学家 花了 12 年时间终于实现了他的梦想。 开始时，发展 Bohr 量子论（习惯上称为旧量子论）的尝试遭受了一次又一次的失败。接着一系列的进展完全改变了思想的进 程。 量子力学史 1923 年 Louis de Broglie 在他的博士论文中提出光的粒子行为与粒子的波动行为应该是对应存在的。他将粒子的波长和动量联 系起来：动量越大，波长越短。这是一个引人入胜的想法，但没有人知道粒子的波动性意味着什么，也不知道它与原子结构 有何联系。然而 de Broglie 的假设是一个重要的前凑，很多事情就要发生了。 1924 年夏天，出现了又一个前凑。 Satyendra N. Bose 提出了一种全新的方法来解释 Planck 辐射定律。他把光看作一种无 （静）质量的粒子（现称为光子）组成的气体，这种气体不遵循经典的 Boltzmann 统计规律，而遵循一种建立在粒子不可区 分的性质（即全同性）上的一种新的统计理论。 Einstein 立即将 Bose 的推理应用于实际的有质量的气体从而得到一种描述气 体中粒子数关于能量的分布规律，即著名的 Bose-Einstein 分布。然而，在通常情况下新老理论将预测到原子气体相同的行 为。 Einstein 在这方面再无兴趣，因此这些结果也被搁置了 10 多年。然而，它的关键思想 -- 粒子的全同性，是极其重要的。 突然，一系列事件纷至沓来，最后导致一场科学革命。从 1925 年元月到 1928 年元月： · Wolfgang Pauli 提出了不相容原理，为周期表奠定了理论基础。 · Werner Heisenberg 、 Max Born 和 Pascual Jordan 提出了量子力学的第一个版本，矩阵力学。人们终于放弃了通过系统的方 法整理可观察的光谱线来理解原子中电子的运动这一历史目标。 · Erwin Schr?dinger 提出了量子力学的第二种形式，波动力学。在波动力学中，体系的状态用 Schr?dinger 方程的解 --- 波函数 来描述。矩阵力学和波动力学貌似矛盾，实质上是等价的。 · 电子被证明遵循一种新的统计规律， Fermi-Dirac 统计。人们进一步认识到所有的粒子要么遵循 Fermi-Dirac 统计，要么遵循 Bose-Einstein 统计，这两类粒子的基本属性很不相同。 · Heisenberg 阐明测不准原理。 · Paul A. M. Dirac 提出了相对论性的波动方程用来描述电子，解释了电子的自旋并且预测了反物质。 · Dirac 提出电磁场的量子描述，建立了量子场论的基础。 · Bohr 提出互补原理（一个哲学原理），试图解释量子理论中一些明显的矛盾，特别是波粒二象性。 量子理论的主要创立者都是年轻人。 1925 年， Pauli 25 岁， Heisenberg 和 Enrico Fermi 24 岁， Dirac 和 Jordan 23 岁。 Schrodinger 是一个大器晚成者， 36 岁。 Born 和 Bohr 年龄稍大一些，值得一提的是他们的贡献大多是阐释性的。 Einstein 的 反应反衬出量子力学这一智力成果深刻而激进的属性：他拒绝自己发明的导致量子理论的许多关键的观念，他关于 Bose￾Einstein 统计的论文是他对理论物理的最后一项贡献，也是对物理学的最后一项重要贡献。 创立量子力学需要新一代物理学家并不令人惊讶， Lord Kelvin 在祝贺 Bohr 1913 年关于氢原子的论文的一封书信中表述了其 中的原因。他说， Bohr 的论文中有很多真理是他所不能理解的。 Kelvin 认为基本的新物理学必将出自无拘无束的头脑。 1928 年，革命结束，量子力学的基础本质上已经建立好了。后来， Abraham Pais 以轶事的方式记录了这场以狂热的节奏发生 的革命。其中有一段是这样的， 1925 年， Samuel Goudsmit 和 George Uhlenbeck 就提出了电子自旋的概念， Bohr 对此深表 怀疑。 10 月 Bohr 乘火车前往荷兰的莱顿参加 Hendrik A. Lorentz 的 50 岁生日庆典， Pauli 在德国的汉堡格碰到 Bohr 并探询 Bohr 对电子自旋可能性的看法； Bohr 用他那著名的低调评价的语言回答说，自旋这一提议是 " 非常，非常有趣的 " 。后 来， Einstein 和 Paul Ehrenfest 在莱顿碰到了 Bohr 并讨论了自旋。 Bohr 说明了自己的反对意见，但是 Einstein 展示了自旋的 一种方式并使 Bohr 成为自旋的支持者。在 Bohr 的返程中，遇到了更多的讨论者。当火车经过德国的哥挺根时， Heisenberg 和 Jordan 接站并询问他的意见， Pauli 也特意从汉堡格赶到柏林接站。 Bohr 告诉他们自旋的发现是一重大进步。 量子力学的创建触发了科学的淘金热。早期的成果有： 1927 年 Heisenberg 得到了氦原子 Schr?dinger 方程的近似解，建立了 原子结构理论的基础； John Slater ， Douglas Rayner Hartree, 和 Vladimir Fock 随后又提出了原子结构的一般计算技巧； Fritz London 和 Walter Heitler 解决了氢分子的结构，在此基础上， Linus Pauling 建立了理论化学； Arnold Sommerfeld 和 Pauli 建 立了金属电子理论的基础， Felix Bloch 创立了能带结构理论； Heisenberg 解释了铁磁性的起因。 1928 年 George Gamow 解 释了α放射性衰变的随机本性之谜，他表明α衰变是由量子力学的隧道效应引起的。随后几年中， Hans Bethe 建立了核物理的 基础并解释了恒星的能量来源。随着这些进展，原子物理、分子物理、固体物理和核物理进入了现代物理的时代