第 2 節 矩陣力學與量子狂熱:波恩、海爾曼與哥廷根的物理學風暴#
當一位 23 歲年輕人踩出一條語法錯誤卻正確的物理#
1925年,海森堡從哥本哈根回到哥廷根,把「氬原子的光譜強度」 寫成一組考慮全相位、而不考慮任何具體軌道的量表或「數列集」,—— 他把這交給數學老師波恩。波恩看見這是一件大學尚未教過的 「矩陣運算」,引進助手約當、希爾伯特的近旁數學證明「乘法交換率 不成立」,1925 年成立「矩陣力學」,一年後薛丁格的「波力學」 並列成為量子力學的同源雙版本。20 世紀物理的兩大基石, 實際上是在一間哥廷根茶室的黑板上完成的合體。
「天真的學徒年代」如何變成「完全可靠的手術」#
為何不是巴黎、主墩大学或劍橋搶下量子力學? : - 哥廷根擁有數學+物理+觀點的完美密度:「數學系老師立刻見出 帻列集是矩陣;而希爾伯特的直接親評也是動態考慮發展; - 波恩是「理論物理與純數學的翻譯家」:他把海森堡的直覺、 把約當的行列式、把希爾伯特的算子理論合在一起;他於 1926 年 提出 \(|\psi|^2\) 是「機率」而非「波動強度」——機率詮釋就此成立。 - 周邊的地形:1920s 的德國理論物理工資比講師高一點 并采就可能住,而《自然》與《Annalen》都在幾天內可投稿。 也就是說,年輕人完全能跑。
從規範到「用 предложение理解自美國」:不過短短三年#
1927 年像破了三大繭: - 海森堡的不確定性原理:動量×位置復式測量最小的乘積的 界,\(\Delta x \Delta p \geq \hbar/2\); - 丹麥的互補性詮釋於哥本哈根與波恩的互補;
**「哥格廷根的 70 年代,後續的 95% 數學與理論物理中心在校 40 年内都成為美國新建的催化。」哥廷根的磁場制度本身 依然完美——但在 1933 年,一把「政治法」將破壞它的一切。