下面是范文網小編收集的第15章量子物理3篇 大學物理第十五章量子物理，歡迎參閱。

第15章量子物理1

　　量子物理史話讀后感

　　真是太棒了，從泡利不相容原理開始，薛定鄂方程、測不準原理，這些名字原來在腦子里始終都是一個模糊的存在。一直以來，我都對這些名詞充滿著敬畏。波粒二象性是高中物理就接觸的，只是彼時我只是強行記下概念，反正考試不考你如何理解波粒二象性，呵呵，話說回來，真的要考，不知要死多少人……而普通的大學物理，記憶中是不涉及量子力學的。我知道這些個名詞純粹出于好奇，從一些科普讀物上看到的。不過，顯然沒有讀懂，嗯嗯，這應該是那些書寫得不夠好，一定是的！嗯，現(xiàn)在我開始企盼這家伙寫個相對論簡史了。從剛剛接觸物理開始，我便認定這門自然科學與哲學有著神秘的聯(lián)系。當然那時候是不懂這么說的，只是模糊的覺得這世界所有的事物，一定服從某種最高律的安排，簡單而又完美，且具有說服力。讓你覺得：啊，這件事情原來是這樣子的啊，真是棒極了！所以在日后的每一次物理學習中，我都試圖尋求公式背后的實際意義并獲得成功，直到波粒二象性為止。

　　所以今晚的感覺很興奮，或許和多年前的那次深夜看文得知不敗的魔術師并沒有隨著腐朽的同盟一起死去時的感覺一樣好。以至于要寫下這種感覺。

　　這本書對于那些對物理有興趣人來說，是一本不錯的書。當然，也只能說是一本不錯的書了。首先它能夠把一部量子物理學史從頭至尾緩緩道來而不讓人產生把書撕爛拋諸腦后的想法（很多人對于高中物理學和大學物理學教材都有這樣的仇恨），并且是憑借自己的興趣接觸一門確實不太容易弄懂的科學。對于歷史的敘述確實有助于閱讀，更加出彩的是那些集中討論的和主線無關的小專題，這些足以讓這本書成為一本好書。但是，不得不提的是作者的感情有時候放出的過于波濤澎湃以致于讓人覺得一向流暢的行文突然被莫名其妙的情感流攔腰截斷然后得耐著性子等這一股洪水嘩啦嘩啦嘩啦嘩啦過去了之后才能繼續(xù)使用理性思維。這是全書最大的敗筆。有時候，在一本旨在讓人得到更多科學和理論知識的書中加入泛濫的情緒化詞語，確實不是一個傳播知識的作者所應該采用的技法，即使他是為了文章看起來更加通俗。至少我覺得，科學的傳播還是帶有神圣光環(huán)的，無論何時何地。當然，在很多地方的適當?shù)氖闱榇_實能夠引起讀者的共鳴，讓人洶涌澎湃就要跳將起來飛身奔出門外開始無盡的呼喊，這是得到了知識和偉大的思想而產生的巨大滿足和愉悅啊。說實話，確實值得一看，至少你會知道量子物理這個神奇的詞語究竟大概代表什么意思了。

　　這本書的好處在于：深入淺出。量子學絕對不是大眾學科，所以要讀懂它的歷史，我的建議是：靜下心來讀。作者采用以學科中的人物為線索來敘述簡化了我們對學術內容的恐懼?！澳衬橙绾伟l(fā)現(xiàn)了某理論”比“某理論是某某發(fā)現(xiàn)的，這個理論如何如何”要容易讓普通人接受得多。對物理學感興趣的人應該讀一讀這本書。何況其中的數(shù)字、公式并不多，沒必要“敬而遠之”。

第15章量子物理2

　　物理與電子工程學院舉辦“量子物理新進展”主題學術報告

　　10月27日上午10:00，物理與電子工程學院在物理北樓三樓報告廳舉辦以“量子物理新進展”為主題的學術報告。山西大學理論物理研究所所長，博士生導師，國家有突出貢獻中青年專家梁九卿教授受邀作了以“量子物理新進展”主題的精彩學術報告，本次報告會由物理與電子工程學院副院長常方高教授主持，物理與電子工程學院的教師，11級全體學生以及研究生們出席了本次報告會。

　　在常方高教授所作的言簡意賅的介紹后，梁九卿教授開始了他那精彩而又生動的報告。梁九卿教授緊緊圍繞主題，分別從宏觀量子系統(tǒng)，自旋相干態(tài)和自旋波色子等三個方面娓娓道來。在本次學術報告中，梁教授很好地將講述內容與PPT相結合，而且全英文的PPT內容更加體現(xiàn)了老教授治學嚴謹?shù)木窈秃軓姷膶I(yè)基礎。聽了梁教授的報告，我院師生主動與梁教授進行互動問答，將本次學術報告的氣氛推向高潮。梁教授的那種對講臺的摯愛和對觀眾們的尊重的精神讓在場的師生們?yōu)橹畡尤?。在整整一個半小時里，年過七旬的梁教授始終站在講臺上，用鏗鏘有力的聲音為這此報告會畫上了圓滿的句號。

　　梁教授的這次學術報告進一步加深了觀眾們對量子物理的了解與印象，增進了我院在專業(yè)領域與兄弟院校的密切交流和聯(lián)系。本次學術報告受到廣大師生的一致好評，他們紛紛表示希望以后能夠有更多的這樣的學術報告。

（物理與電子工程學院 都韻）

第15章量子物理3

　　量子物理的小故事

　　原來量子力學是這么搞出來的(獻給學習固體物理的苦主們)來源： 宋飛 Leon的日志

　　一

　　故事發(fā)生在二十世紀初的法國。

　　巴黎。

　　一樣延續(xù)著千百年的燈紅酒綠，香榭麗舍大道上散發(fā)著繁華和曖昧，紅磨坊里彌漫著躁動與彷徨。

　　路上走著一個年輕人，名叫德布羅意（De Broglie）。在當時，這名字屌得就跟你說你姓愛新覺羅一樣。事實上德布羅意的爸正是法國的一個伯爵奸內閣部長，德布羅意正是一個典型的富二代。

　　這樣一個不愁吃穿不愁房只是成天愁著如何打發(fā)時光的紈绔子弟自然要找一個能消耗精力的東西來度過那些寂寞的日子。這一點至今未變。

　　而他選擇了??研究中世紀歐洲史，據說這倒也不僅是為了裝B——中世紀史中有著很多神奇的東西吸引著他，據說。

　　時間轉眼到了１９１９，這個科學界騷動的年代。

　　比如，就在這一年，德布羅意突然萌生了轉系的念頭。他發(fā)現(xiàn)，原來物理學中有著更多神奇的東西吸引著他，尤其是感興趣于當時正流行的：

　　量子論。

　　簡言之，他就是迷戀于當時一個很潮的觀點：光是粒子。

　　按說這本該不值個爛錢，因為幾百年前一個大牛牛頓就曰過：光是粒子。不過后來這個觀點被菲涅爾、泊松一群做光學的搞得很久不流行了。幾百年來，科學界正統(tǒng)的觀點是：光是波。十幾年前的一天，某君普朗克突然說：原來光還是粒子啊~~！大家本來不想鳥他，結果愛因斯坦用他的理論做著做著就做出了光電效應！這本來是物理學里的一朵烏云，現(xiàn)在突然沒了，于是學界就嘩然了。

　　當年的德布羅意倒并不見得對這一觀點的物理思想有多么深刻的見地，按他的理解，光是粒子就是在說原來牛頓是對的我們被后人忽悠了?；蛟S一時沖動，年輕人告別了中世紀歐洲史，告別了奢侈糜爛的生活，來到了一派宗師朗之萬門下，說：請您收我念PhD吧。

　　二

　　歷史上，郎之萬為什么給德布羅意offer已經很難說清，德布羅意到底花了多少精力去讀他的PhD也已經很難說清。白駒過隙，五年說過就過了。作為歷史系中世紀歐洲史專業(yè)的德布羅意，發(fā)現(xiàn)轉到物理系以后的確力不從心。

　　當下，很現(xiàn)實的問題就是如何搞定那篇令他蛋疼的畢業(yè)論文，算是對青春一個交代。

　　這個問題讓他輾轉反側很多年。畢不了業(yè)，煩！德布羅意只聽愛因斯坦那幫家伙一直念什么光是粒子還是波??普朗克早不念了，他不堅定，已經完全拋棄自己當初的量子假設，轉回去做經典了。波呢，還是粒子？粒子呢，還是波？還是是粒子又是波

　　呢？畢不了業(yè)啊，煩！

　　糾結五年終于過去了。抓?。保梗玻吹奈舶停虏剂_意終于提交了自己的博士論文。

　　不計封面，論文只有一頁之多一行。遙想在那個沒有槍手、沒有萬方的時代，這已經是不容易了。

　　他的一頁紙的論文反復而執(zhí)著地論述粒子是波波是粒子，說來說去就一句話：既然波可以是粒子，那么粒子未必不能是波。光既然可以既是粒子又是波，別的粒子干嘛不行？

　　波的波矢和角頻率與粒子動量和能量的關系是：

　　p=h/(2*pi*k), E=hv

　　這是他的論文里出現(xiàn)的唯一兩個公式，其他主要是議論和感想。

　　其實，就這兩個公式也是從愛因斯坦發(fā)表于1905年那篇《光電效應》中借用而來的。

　　很難想象這樣一篇博士論文是怎樣通過答辯的。

　　正式表決之前，德布羅意的老板也就是朗之萬得知，論文評審委員會的六位教授中的三位表示一定會投反對票。

　　本來在歐洲，一個學生苦讀數(shù)年都那不到學位是很正常的事情，更別說一個來混日子的的花花公子。這一點也至今未變。

　　然而，偏偏德布羅意的父親又是一位權高望眾的內閣部長。名門之下，德公子寒窗五年，最后連一個都沒拿到，雙方豈不都很沒面子？

　　情急之中，朗之萬往他的一個好朋友那里寄了一封信。

　　也許當初的朗之萬只是礙于情面想幫德布羅意混得一個PhD，然而事實上，這一封信卻改變了科學史。

　　三

　　這封信的收信人是愛因斯坦。

　　信的內容大致如下：

　　尊敬的愛因斯坦閣下：

　　在我這里有一位研究生，已經攻讀了五年的博士學位，如今即將畢業(yè)。給你看他的畢業(yè)論文！當中有一些想法??我覺得很新鮮??

??請問您怎么看？

　　另，該研究生的父親是弊國的伯爵，內閣的**部長??

　　若您??將來您來法國一定會受到最隆重的接待！

　　朗之萬

　　就是說，如果您不肯給個面子，以后就甭來法國了。

　　不知愛因斯坦是出于知趣呢，還是出于因為自己當年的離經叛道產生的惺惺相惜，對著這滿篇色即是空空即是色一樣的文字盯了半天，他很客氣回了一封信，大意是說：It is interesting.在英語里，interesting一般用于描述一種想說它好卻說不出怎么好所以不知怎么說才好的微妙狀態(tài)。此時的愛因斯坦已頗有威望，既然他都說interesting了，評審委員們也就心領神會了。

　　終于，化險為夷。

　　浪蕩子弟德布羅意就這樣拿到PhD，回去炫耀去了。

　　按照當時歐洲的學術

　　傳統(tǒng)，朗之萬需要將德布羅意的博士論文分寄到了歐洲各大學物理系。

　　幾乎所有人都以為事情會就此了結，以為德布羅意那篇“很有趣”的博士論文在檔案堆里從此埋沒。

　　然而歷史總喜歡以不確定性原理來開玩笑。而這個玩笑順帶著改變了許多人的命運。

　　在朗之萬寄出的博士論文中，有一份來到了維也納大學。

　　四

　　1926年春，維也納。

　　當時在維也納大學物理系老大是德拜，他收到這份博士論文后，把它交給了他的組里面一位已經年屆不惑的老講師，說：回去看了下次組會講下。

　　想一想，一大把年紀了還在講臺上晃蕩，其學術生涯多么朦朧而慘淡。德拜將任務交給他時說：

“你現(xiàn)在研究的問題不重要，不如給我們講講德布羅意的論文吧?！?/p>

　　這位講師的名字叫做：

　　薛定諤

　　在接下來的兩周里，薛定諤仔細的讀了一下德布羅意的“博士論文”，其實從內容上來講根本就用不上“仔細”二字，薛定諤的這篇論文只不過一頁之多一點，公式也不過就兩個而已，并且是已經在愛因斯坦發(fā)表的論文中出現(xiàn)過的。

　　然而論文里說的話卻讓薛定諤一頭霧水，薛定諤只知道德布羅意大講了一通“波即粒子，粒子即波”，除此之外則是兩個黃鸝鳴翠柳——不知所云。

　　兩周之后，薛定諤硬著頭皮把這篇論文的內容在seminar上講了一下，講完之后，聽這也是云里霧里，而老板德拜則做了一個客氣的評價：

“這個年輕人的觀點還是有些新穎之處的，雖然顯得很孩子氣，當然也許他需要更深入一步，比如既然提到波的概念，那么總該有一個波動方程吧！”

　　多年以后，有人問及德拜是否后悔自己當初作出了這一評論，而沒有自己埋頭深入，德拜自我解嘲的說：

“你不覺得這是一個很好的評論嗎？”

　　德拜建議薛定諤做一做這個工作，兩周以后seminar的時候再講一下。

　　僅僅兩周，世界為之一變。

　　薛定諤再次出現(xiàn)在seminar上講解德布羅意的論文的時候，他宣布，他為德布羅意的“波”找

　　了這樣一個方程。

　　這個方程就是“薛定諤方程”！

　　當然，在薛定諤方程誕生之初，沒人真正把這給德布羅意的“波”生搬硬套上的方程當回事。常識是：德布羅意的那篇論文已經是學界公認的垃圾了，而從垃圾里翻出來的自然如同垃圾。當時還有一首打油詩諷刺薛定諤和他的方程：

　　歐文的psi，算來真靈通； psi是個啥，沒人看得懂。

　　psi是薛定諤方程中的波動變量，歐文是薛定諤的名字。

“這貨不至于是

　　個雞肋吧！”他想。

　　薛定諤的故事似乎要再一次陷入平庸，然而平庸往往是正醞釀奇跡的緣由，只因人對平庸的不甘。

　　五

　　如果把上世紀初的物理學比作一潭湖水，前面的故事都好比湖水深處的**——湖的表面卻是風平浪靜。

　　縱觀兩年以來的物理學界：哥本哈根已然成為量子理論界的“屠龍”——普朗克和愛因斯坦理論的啟發(fā)下，哥本哈根學派掌門人一代宗師玻爾提出了著名的“三大核心原理”，成功解釋氫光譜。1925年，玻爾的得意大弟子海森堡進一步提出了描述氫原子軌道的理論。那個年代，沒有線代，沒有數(shù)學物理方法，精通數(shù)學的物理學家本來屈指可數(shù)，就連數(shù)學很強的海森堡本人也并未必知道同時代那些數(shù)學家在搞什么飛機。在他的理論出爐之后，學弟玻恩悄悄地告訴海森堡大師兄你用的東西在數(shù)學里叫：矩陣。

　　于是，矩陣力學走上了歷史的舞臺。

　　天下大變，僅一步之遙。

　　此時的薛老師正帶著他的情婦在阿爾卑斯山滑雪。

　　不知是大自然的唯美風景還是身邊的溫香軟玉，冥冥之某種存在，給予薛定諤靈感。在“那兩周”的最后幾天里：

　　他從方程中得出玻爾的氫原子的解！

　　六

　　倚天一出，四海皆驚。

　　沒人再敢把薛定諤的方程當扯淡了。

　　哥本哈根學派的掌門玻爾大為驚駭，急信至維也納把薛定諤邀請到哥本哈根，切磋量子之精妙。

　　然而讓玻爾遺憾的是，“切磋”了十天，不知因哥本哈根那幫子哥們兒的數(shù)學太強了還是薛定諤的數(shù)學太挫了，反正兩個人根本不知道對方在說什么。在一場令人疲憊不堪又毫無結果的“哥本哈根論劍”之后，波爾悻悻地目送薛定諤回到維也納。

　　薛定諤堅持努力工作，不久，矩陣力學和他的波動方程在數(shù)學上被證明等價。

“倚天”“屠龍”，合鑄為一。

　　在此之后，薛定諤不斷試圖從更基本的原理和假設出發(fā)導出更基本的方程，但始終沒有成功。不久他終于對這一切失去了耐性：他也轉系了，去研究“生命是什么”。

　　歷史繼續(xù)著它的歷史劇，不懂數(shù)學的德布羅意和薛定諤秒殺了那一年的諾獎，成為了鬧劇中的主角。

　　按這故事的尿性，該是尾聲了。

　　在這一讓人啼笑皆非的歷史中，上帝還是保留了某種程度的公正。

　　薛定諤得出它的波動方程僅在海森堡的矩陣力學的的誕生一年之后，倘若上帝把這個玩笑開得更大一點，讓薛定諤在1925年之前就導出薛定諤方程，那恐怕矩陣力學就根本不可能誕生了。（波動方程也就是偏微分方程的理論是為大多

　　數(shù)物理學家所熟悉的，而矩陣在當時則幾乎沒人能懂。）如此則此前在量子領域辛苦奮斗了十幾年的哥本哈根學派就真要集體吐血、暴斃而亡了！

　　薛定諤方程搞出了薛定諤方程，卻到死都沒有真正理解這個方程微妙，而對方程的解釋也是錯誤的——正解為哥本哈根學派的玻恩作出。玻恩的解釋讓物理學界另一位大師——愛因斯坦極為震怒，他至死念念不忘“上帝是不擲篩子的”，此為后話。

　　而更為基本的物理，薛定諤試圖獲得而無力企及，則是有根本哈根學派的另一位少壯派弟子——狄拉克做出的。狄拉克領袖群倫，同克萊默、約爾當，也包括后來的魏扎克和伽莫夫、朗道等幾代物理學家的努力，不斷對理論進行修繕，最終確立了量子論的正統(tǒng)解釋，史稱“哥本哈根解釋”。

　　量子力學的殿堂終于建立起來。

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