[搞笑材料，有点意义]花花公子德布罗意: 一页纸多一点的博士论文拿到诺奖(ZT)

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标  题: 花花公子德布罗意: 一页纸多一点的博士论文拿到诺奖(ZT)
发信站: 一塌糊涂 BBS (Wed May 12 08:58:58 2004), 本站(ytht.net)

转自ythu天津大学版


花花公子德布罗意: 一页纸多一点的博士论文拿到诺奖(ZT)

??
??在这里想讲一个故事。
　　
??讲故事之前自然总要为故事取一个名字，而我的这个故事的名字就叫做“大话量子力学”。
　　
??“大话”者，典自于“大话西游”也。

　　何也？盖因此故事之于正史颇似“大话西游”之于“西游记”。
　　
??所不同者，“大话西游”与“西游记”皆为虚妄，只有正统与无厘头之分，而我的故事却更接近于真正的历史。

　　??
??
　　＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊
??
??一
??
??故事发生在二十世纪初的法国。
　　
??巴黎。
　　
??一样的延续着千百年的灯红酒绿，香榭丽舍大道上散发着繁华和暧昧，红磨坊里弥漫着躁动与彷徨。
　　
??而在此时的巴黎，有一个年轻人，名字叫做德布罗意（De　Broglie），从他的名字当中可以看出这是一个贵族，事实上德布罗意的父亲

正是法国的一个伯爵，并且是正是一位当权的内阁部长。这样一个不愁吃不愁穿只是成天愁着如何打发时光的花花公子自然要找一个能消耗精

力的东西来磨蹭掉那些无聊的日子（其实象他这样的花花公子大约都会面临这样的问题）
　　
　　德布罗意则找到了一个很酷的“事业”——研究中世纪史。据说是因为中世纪史中有着很多神秘的东西吸引着这位年轻人。　　
　　
??时间一转就到了1919，这是一个科学界急剧动荡动着的年代。就在这一年，德布罗意突然移情别恋对物理产生了兴趣，尤其是感兴趣于当

时正流行的量子论。
　　
??具体来说就是感兴趣于一个在当时很酷的观点：光具有粒子性。
　　
??这一观点早在十几年前由普朗克提出，而后被爱因斯坦用来解释了光电效应，但即便如此，也非常不见容于物理学界各大门派。

??德布罗意倒并不见得对这一观点的物理思想有多了解，也许他的理解也仅仅就是理解到这个观点是在说“波就是粒子”。
　　
??或许是一时冲动，或许是因为年轻而摆酷，德布罗意来到了一派宗师朗之万门下读研究生。　　
　　
　　从此，德布罗意走出了一道足以让让任何传奇都黯然失色的人生轨迹。
??


　　＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊

??二
??
　　历史上德布罗意到底花了多少精力去读他的研究生也许已经很难说清，事实上德布罗意在他的5年研究生生涯中几乎是一事无成。事实上也

可以想象，一个此前对物理一窍不通的中世纪史爱好者很难真正的在物理上去做些什么。
??
??白驹过隙般的五年转眼就过去了，德布罗意开始要为他的博士论文发愁了。
　　
??其实德布罗意大约只是明白普朗克爱因斯坦那帮家伙一直在说什么波就是粒子，（事实上对于普朗克大约不能用“一直”二字，此时的普朗

克已经完全抛弃自己当初的量子假设，又回到了经典的就框架。）而真正其中包含的物理，他能理解多少大约只有上帝清楚。
　　
??五年的尽头，也就是在1924，德布罗意终于提交了自己的博士论文

　　他的博士论文只有一页纸多一点，不过可以猜想这一页多一点的一份论文大约已经让德布罗意很头疼了，只可惜当时没有枪手可以雇来帮

忙写博士论文。
　　
??他的博士论文只是说了一个猜想，既然波可以是粒子，那么反过来粒子也可以是波。
　　
??而进一步德布罗意提出波的波矢和角频率与粒子动量和能量的关系是：
　　　　　　动量＝普朗克常数／波矢
　　　　　　能量＝普朗克常数＊角频率
　　　　　　这就是他的论文里提出的两个公式
　　
??而这两个公式的提出也完全是因为在爱因斯坦解释光电效应的时候提出光子的动量和能量与光的参数满足这一关系。
??
??可以想象这样一个博士论文会得到怎样的回应。
　　
??在对论文是否通过的投票之前，德布罗意的老板朗之万就事先得知论文评审委员会的六位教授中有三位已明确表态会投反对票。
　　
　　本来在欧洲，一个学生苦读数年都拿不到学位是件很正常的事情，时至今日的欧洲也依然如此。何况德布罗意本来就是这么一个来混日子

的的花花公子。
　　
　　然而这次偏偏又有些不一样——德布罗意的父亲又是一位权高望众的内阁部长，而德布罗意在此厮混五年最后连一个Ph.D都没拿到，双方

面子上自然也有些挂不住。
　　
??情急之中，朗之万往他的一个好朋友那里寄了一封信。
　　
??当初的朗之万是不是碍于情面想帮德布罗意混得一个PhD已不得而知，然而事实上，这一封信却改变了科学发展的轨迹。
??


　　＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊
??
??三
??
??这封信的收信人是爱因斯坦。
??
??信的内容大致如下：
??
　　尊敬的爱因斯坦阁下：

??在我这里有一位研究生，已经攻读了五年的博士学位，如今即将毕业，在他提交的毕业论文中有一些新的想法………………
　　
??请对他的论文作出您的评价。
　　
??另外顺便向您提及，该研究生的父亲是弊国的一位伯爵，内阁的＊＊部长，若您……，将来您来法国定会受到隆重的接待
??
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　朗之万
??
??在信中，大约朗之万的潜台词似乎就是如果您不肯给个面子，呵呵，以后就甭来法国了。
??
??不知是出于知趣呢，还是出于当年自己的离经叛道而产生的惺惺相惜，爱因斯坦很客气回了一封信，大意是该论文里有一些很新很有趣的

思想云云。
??
??此时的爱因斯坦虽不属于任何名门望派，却已独步于江湖，颇有威望。有了爱因斯坦的这一封信，评审委员会的几位教授也不好再多说些

什么了。
??
??于是，皆大欢喜。
　　
??浪荡子弟德布罗意就这样“攻读”下了他的PhD（博士）。
　　
??而按照当时欧洲的学术传统，朗之万则将德布罗意的博士论文印成若干份分寄到了欧洲各大学的物理系。
　　
??大约所有人都以为事情会就此了结，多少年以后德布罗意那篇“很新很有趣”博士论文也就被埋藏到了档案堆里了。
　　
??德布罗意大约也就从此以一个PhD的身份继续自己的浪荡生活。。
??
　　但历史总是喜欢用偶然来开一些玩笑，而这种玩笑中往往也就顺带着改变了许多人的命运。
??
??在朗之万寄出的博士论文中，有一份来到了维也纳大学。


??
　　＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊

??四
??
??1926年初。
　　
??维也纳。
　　
??当时在维也纳大学主持物理学术活动的教授是德拜，他收到这份博士论文后，将它交给了他的组里面一位已经年届中年的讲师。
　　
??这位讲师接到的任务是在两周后的seminar（学术例会）上将该博士论讲一下。
　　
??这位“老”讲师大约早已适应了他现在这种不知算是平庸还是算是平静的生活，可以想象，一个已到不惑之年而仍然只在讲师的位置上晃荡

的人，其学术前途自然是朦胧而晦暗。 而大约也正因为这位讲师的这种地位才使得它可以获得这个任务，因为德拜将任务交给这位讲师时的理

由正是“你现在研究的问题不很重要，不如给我们讲讲德布罗意的论文吧”。
　　
??这位讲师的名字叫做——薛定谔（Schrodinger）
??
??在接下来的两周里，薛定谔仔细的读了一下德布罗意的“博士论文”，其实从内容上来讲也许根本就用不上“仔细”二字，德布罗意的这篇论

文只不过一页纸多一点，通篇提出的式子也不过就两个而已，并且其原型是已经在爱因斯坦发表的论文中出现过的。
　　
??然而论文里说的话却让薛定谔一头雾水，薛定谔只知道德布罗意大讲了一通“波即粒子，粒子即波”，除此之外则是“两个黄鹂鸣翠柳“——

不知所云。
　　
??两周之后，薛定谔硬着头皮把这篇论文的内容在seminar上讲了一下，讲者不懂，听者自然也是云里雾里，而老板德拜则做了一个客气的

评价：
　　
　　“这个年轻人的观点还是有些新颖的东西的，虽然显得很孩子气，当然也许他需要更深入一步，比如既然提到波的概念，那么总该有一个波

动方程吧”
　　
　　多年以后有人问德拜是否后悔自己当初作出的这一个评论，德拜自我解嘲的说“你不觉得这是一个很好的评论吗？”
　　
??并且，德拜建议薛定谔做一做这个工作，在两周以后的seminar上再讲一下。
??
　　两周以后。
　　
??薛定谔再次在seminar上讲解德布罗意的论文，并且为德布罗意的“波”找了一个波动方程。
　　
??这个方程就是“薛定谔方程”！
　　
??当然，一开始德布罗意的那篇论文就已经认为是垃圾，而从垃圾产生出来的自然也不会离垃圾太远，于是没人真正把这个硬生生给德布罗

意的“波”套上的方程当一回事，甚至还有人顺口编了一首打油诗讽刺薛定谔的方程：
　　
??欧文用他的psi，计算起来真灵通；
　　但psi真正代表什么，没人能够说得清。

??（欧文就是薛定谔，psi是薛定谔波动方程中的一个变量）
??
??故事的情节好像又一次的要归于平庸了，然而平庸偏偏有时候就成了奇迹的理由。
　　
??大约正是薛定谔的“平庸”使得它对自己的这个波动方程的平庸有些心有不甘，他决定再在这个方程中撞一撞运气。

imongUID: 140258

　＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊
　　　　 五
　　　　
　　　　 上面讲到的情节放到当时的大环境中来看就好像是湖水下的一场大地震——从湖面上看来却是风平浪静。
　　
　　　　 下面请允许我暂时停止对“老”讲师薛定谔的追踪，而回过头来看一看这两年发生物理学界这个大湖表面的风浪。
　　
　　　　 此前，玻尔由普朗克和爱因斯坦的理论的启发提出了著名的“三部曲”，解释了氢光谱，在这十几年的发展当中，由玻尔掌门的哥本哈根学派已然是量子理论界的“少林武当”。
　　
　　　　 1925，玻尔的得意弟子海森堡提出了著名的矩阵力学，进一步抛弃经典概念，揭示量子图像，精确的解释了许多现象，已经成为哥本哈根学派的镇门之宝——量子届的“屠龙宝刀”。不过在当时懂矩阵的物理学家没有几个，所以矩阵力学的影响力仍然有限。事实上就是海森堡本人也并不懂“矩阵”，而只是在他的理论出炉之后哥本哈根学派的另一位弟子玻恩告诉海森堡他用的东西在数学中就是矩阵。
　　　　
　　　　 再回过头来再关注一下我们那个生活风平浪静的老讲师薛定谔在干些什么——我指的是在薛定谔讲解他的波动方程之后的两个星期里。
　　
　　　　 事实上此时的他正浸在温柔乡中——带着他的情妇在维也纳的某个滑雪场滑雪。
　　
　　　　 不知道是宜人的风景还是身边的温香软玉，总之是冥冥之中有某种东西，给了薛定谔一个灵感，而就是这一个灵感，改变了物理学发展的轨迹。
　　　　
　　　　 薛定谔从他的方程中得出了玻尔的氢原子理论！
　　　　
　　＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊
　　　　
　　　　 六
　　　　
　　　　 倚天一出，天下大惊。
　　
　　　　 从此谁也不敢再把薛定谔的波动方程当成nonsense（扯淡）了。
　　
　　　　 哥本哈根学派的掌门人玻尔更是大为惊诧，于是将薛定谔请到哥本哈根，详细切磋量子之精妙。
　　
　　　　 然而让玻尔遗憾的是，在十天的漫长“切磋”中，两个人根本都不懂对方在说些什么。在一场让两个人都疲惫不堪却又毫无结果的“哥本哈根论剑”之后，薛定谔回到了维也纳，
　　
　　　　 薛定谔回到了维也纳之后仍然继续做了一工作，他证明了海森堡的矩阵力学和他的波动方程表述的量子论其实只是不同的描述方式。
　　
　　　　 从此“倚天”“屠龙”合而为一。
　　
　　　　 此后，薛定谔虽也试图从更基本的假设出发导出更基本的方程，但终究没有成功，而不久，他也对这个失去了兴趣，转而去研究“生命是什么”。
　　　　
　　　　 历史则继续着演义他的历史喜剧。
　　
　　　　 德布罗意，薛定谔都在这场喜剧中成为诺奖得主而名垂青史。
　　　　
　　＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊
　　　　 尾声
　　　　
　　　　 其实在这一段让人啼笑皆非的历史当中，上帝还是保留了某种公正的。薛定谔得出它的波动方程仅在海森堡的矩阵力学的的诞生一年之后，倘若上帝把这个玩笑开得更大一点，让薛定谔在1925年之前就导出薛定谔方程，那恐怕矩阵力学就根本不可能诞生了（波动方程也就是偏微分方程的理论是为大多数物理学家所熟悉的，而矩阵在当时则没有多少人懂）。如此则此前在量子领域已辛苦奋斗了十几年的哥本哈根学派就真要吐血了！
　　
　　　　 薛定谔方程虽然搞出了这么一个波动方程，却并不能真正理解这个方程精髓之处，而对它的方程给出了一个错误的解释——也许命中注定不该属于他的东西终究就不会让他得到。对薛定谔方程的正确解释是有哥本哈根学派的玻恩作出的。（当然玻恩的解释也让物理界另一位大师——爱因斯坦极为震怒，至死也念念不忘“上帝不会用掷色子来决定这个世界的”，此为后话）。
　　
　　　　 更基本的量子力学方程，也就是薛定谔试图获得但终究无力企及的的基本理论，则是由根本哈根学派的另一位少壮派弟子——狄拉克导出的，而狄拉克则最终领袖群伦，建起了了量子力学的神殿。

over

乒乓球爱上九月UID: 162925

你的马甲啊? 怎么两个人

treesUID: 82785

terribly

apolloxpUID: 156355

FT~~~把两个牛人说成那样。

乒乓球爱上九月UID: 162925

写的很特别 很有意思的一篇 好

黑森林UID: 141841

呵呵

cnhzcy14UID: 151083

牛人终归是牛人，牛人的骨子里流的是牛人的血，在怎么浪荡还是牛人，只不过做牛人的形式改变了一下而已，而且还比较酷！：）知道德布罗意还是在学固体物理的时候（本人向来孤陋寡闻，所以认识的比较晚），他写的一堆东西我是看不懂，看了此贴，开始怀疑那堆东西是不是他自己写的了！：）

imongUID: 140258

http://www.cxjy.net.cn/wuli/famouse/scientist91.htm

德布罗意与物质波理论


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王较过

（陕西师范大学物理系 西安 710062）

　

    路易斯一维克多·德布罗意（Louls－Victorde Broglie 1892－1987）是法国著名理论物理学家，物质波理论的创立者．德布罗意主要从事理论物理、尤其是关于量子问题的研究，他在该领域取得的重大研究成果为现代物理的发展做出了杰出的贡献．1924年11月，德布罗意在博士论文中阐述了著名的物质波理论，并指出电子的波动性．这一理论为建立波动力学奠定了坚实基础．由于这一划时代的研究成果，使他获得1929年的诺贝尔物理学奖，同时也使他成为第一个以学位论文获得诺贝尔奖金的学者．本文就德布罗意的科学生涯以及他关于物质波的理论作一探讨．

一、德布罗意的科学生涯

    德布罗意1892年8月15日出生于法国塞纳河畔的蒂厄浦，是法国一贵族家庭的次子．德布罗意家族自17世纪以来在法国军队、政治、外交方面颇具盛名．祖父J．V．A德布罗意（1821～1901）是法国著名政治家和国务活动家，1871年当选为法国国民议会下院议员，同年担任法国驻英国大使，后来还担任过法国总理和外交部长等职务．

    德布罗意从18岁开始在巴黎大学学习理论物理，但是因为打算沿其家族传统，以后从事外交活动，他也学习历史，并且于1909年获得历史学位．由于他哥哥（M．德布罗意）是一位实验物理学家，拥有设备精良的私人实验室，从事物理实验研究．因而德布罗意在学习历史的二象性．

人类对自然的认识由浅入深、由片面到全面、由现象到本质不断深化．对光本性的认识同时，受到他哥哥的影响，参与一些物理研究工作．从他哥哥那里德布罗意了解到普朗克和爱因斯坦关于量子方面的工作，这些引起了他对物理学的极大兴趣．经过一翻思想斗争之后，德布罗意终于放弃了已决定的研究法国历史的计划，选择了物理学的研究道路，并且希望通过物理学研究获得博士学位．第一次世界大战期间，德布罗意在军队服役，被分配到无线电台工作，中断了他的理论物理研究．1919年，德布罗意重新回到他哥哥的实验室研究X射线，在这里，他不仅获得了许多原子结构的知识，而且接触到X射线时而象波、时而象粒子的奇特性质．德布罗意曾经与其兄就X射线的性质进行了长时间的讨论，他对其兄及其同事们的实验工作发生了浓厚的兴趣．为了对这些现象做出理论解释，1920年，德布罗意重新开始研究理论物理，特别是关于量子问题，他的研究终于取得了可喜成果．1923年9月和10月，德布罗意发表了三篇关于物质波的论文，创立了物质波理论．之后，他投人博士论文的写作，1924年11月他以题为《量子理论的研究》的论文通过博士论文答辩，获得博士学位．在这篇论文中，包括了德布罗意近两年取得的一系列重要研究成果，全面论述了物质波理论及其应用．

    德布罗意获得博士学位后，继续留在巴黎大学，他又发表了有关波动力学的有创造性的研究成果，同时担任教学任务．德布罗意在神也是沿着这个认识规律发展的．在认识发展中，物质生产水平、实验条件起了决定性的作用，同时促进人类认识水平的不断提高．学院担任了两年义务讲座后，1928年被聘为新建立的巴黎大学享利·彭加勒学院理论物理教授，他担任这一职务从事教学工作一直到1962年退休．1945年以后，他还担任法国原子能委员会顾问．1930年到1950年间，德布罗意的研究工作主要是波动力学的推广，他的研究取得了许多成果，发表了大量评论和论文．1951年以后的一段时间，德布罗意研究粒子和波之间的关系，目的是通过研究用经典的空间和时间概念对波动力学作出因果解释．此时重新研究他于1927年提出的引导波理论，但不久他就放弃这方面的工作，回到了以前的研究领域，探索微观现象产生的原因和决定论的科学哲学观点，用波动力学的观点探讨热力学和分子生物学．德布罗意一生的研究成果颇丰，他的著作就达25本之多．由于德布罗意的杰出贡献，他获得了很多的荣誉．1929年获法国科学院享利．彭加勒奖章，同年又获诺贝尔物理学奖．1932年，获摩纳哥阿尔伯特一世奖，1952年联合国教科文组织授予他一级卡琳加奖，1956年获法国家科学研究中心的金质奖章．德布罗意于1933年当选为法国科学院院土，1942年以后任数学科学常务秘书．他还是华沙大学、雅典大学等六所著名大学的荣誉博士，是欧、美、印度等18个科学院院士．

二、物质波理论的形成

    德布罗意开始研究物理学时，适逢现代物理学发生深刻革命的时期．1900年，普朗克研究黑体辐射时假定谐振子取分立的能量，提出量子的概念，由此出发，他推导出能够描述黑体辐射规律的普朗克黑体辐射公式．但是，人们并没有认识能量子的重要性，只把能量子看作仅仅是在支配物质和辐射相互作用过程中是合适的，频率为V的物质振子仅仅以hV的倍数发射或吸收能量．直到1905年，量子概念才发生了重要发展．1905年，爱因斯坦发表了题为《关于光的产生和转化的一个启发性观点》的论文，文中通过对黑体辐射的研究和论证，得到并提出了光量子的概念，并用它成功地解释了光电效应．这一工作的意义之一在于，光量子的概念是在分析和研究黑体辐射基础上得到的，表明量子概念具有比较普遍的意义．爱因斯坦认为：密度小的单色辐射，从其热现象方面的行为看，仿佛是由一些独立的能量所组成．本世纪初期，人们通过对X射线的研究认识到，X射线具有时而象波、时而象粒子的奇特性质．1913年，玻尔提出原子中的电子运动的量子化条件，原子中的电子只有可能进行某些运动，成功地解释了氢原子光谱．玻尔的量子化条件没有理论基础，是人为规定的．1919－1922年，法国物理学家布里渊提出了一个解释玻尔基于化条件的理论．布里渊把电子和波作为一个整体进行研究，设想在原子核周围存在着一层以太，电子在其中运动掀起波，这些波相互干涉在原子核周围形成驻波．这些研究成果，尤其是布里渊的理论对德布罗意提出物质被思想产生巨大影响．

    德布罗意重新开始研究理论物理，物理学面临着的主要困难是：对于光需要有微粒说和波动说两种理论；确定原子中电子的稳定运动涉及到整数，这些都是当时人们无法理解的事实．德布罗意首先考察光量子理论和玻尔的量子化条件．确定光微粒能量的表达式是W＝hv，这个公式中包含着频率v，而纯粹的粒子理论不包含频率的因素；确定原子中电子的稳定运动涉及到整数，而物理学中涉及到整数的只是干涉现象和本征振动现象．这些结果使德布罗意想到，对于光需要同时引进粒子的概念和周期的概念；对于电子不能简单地用微粒来描述电子本身，还必须赋予它们周期的概念．于是，德布罗意形成了指导他进行研究的全部概念：在所有情况下，都必须假设微粒伴随着波而存在，他的首要目的就是建立微粒的运动和缔合波的传播之间的对应关系．

1923年夏末，德布罗意已开始形成他的相波（后来他称为相位波）概念，9月10日，他发表了关于物质波理论的第一篇论文——《波和量子》，文中提出的思想可以被看作是波动力学理论的开端．两个星期后，德布罗意又发表了《光量子、衍射和干涉》的论文，明确提出相干波的概念．文中明确指出：要描述一个动点的运动，观察者必须将这一运动与一个非物质的、在同一方向上传播的正弦波联系起来．在观察者看来，这一波的频率等于上述动点的总能量除以普朗克常量h．同年10月8日，德布罗意发表关于物质波理论的第三篇论文《量子、气体运动理论以及费马原理》．文中阐述了波与粒子的对应关系，他假定与任何粒子相联系的相波，在空间任何点与粒子同相位．相波的频率与速度由粒子的能量和速度所决定．

    德布罗意的这三篇论文是物质波理论奠基工作的开端．继这三篇论文之后，德布罗意着手撰写他的博士论文《量子理论的研究》．1924年11月，德布罗意通过论文答辩，获博士学位．他的博士论文包括了近两年研究的一些成果，比较系统地论述了物质波理论，得到物质波的一些重要结果．德布罗意认为，任何运动着的物体都伴随着一种波动，而且不可能将物体的运动和波的传播分开，这种波称为相位波．存在相位波是物体的能量和动量同时满足量子条件和相对论关系的必然结果．德布罗意考虑静止质量为外、相对于静止观察者的速度为的粒子，他假设粒子是周期性内在现象的活动中心，它的频率 ， 是普朗克常数， 是粒子的内在能量．以狭义相对论原理和严格的量子关系式为基础，L．德布罗意通过严格论征得到：相位波的波长是，是普朗克常数， 是相对论动量，这就是著名的德布罗意波长与动量的关系．此外，德布罗意把相位波的相速度 和群速度（能量传递的速度）联系起来，证明了波的群速度等于粒子速度，确定了群速度与粒子速度的等同性．他的这些研究成果形成了比较完整的物质波理论．

三、物质波理论的实验验证

    德布罗意撰写论文时，他的哥哥（M．德布罗意）建议他的论文应包括实验部分，可是他没有采纳这个建议．他的物质波理论是在没有得到任何已知事实支持的情况下提出来的，这就使得答辩委员会对物质波的真实性存在疑虑，答辩委员会主席佩兰就提出了物质波如何用实验来证实的问题．对佩兰的提问，德布罗意回答：用晶体对电子的衍射实验验证物质波的存在是可能的．他的这个思想是早已形成的，他曾在1923年9月24日《光量子、衍射和干涉》一文中指出：从很小的孔穿过的电子束，可能产生衍射现象，这也许会成为在实验上验证物质具有波粒二象性的方法．他还曾向他哥哥的同事道维里叶提出做电子的衍射实验，后者因忙于电视实验而将其搁置．

物理学的发展需要理论的和实验的两只脚向前迈进，现在理论这只脚已经先向前迈进了一步，这就给实验提出了研究课题．物质波理论提出后，如何从实验上证实物质波存在就成了人们关注的一个热点．

    按照德布罗意理论，经过几千伏加速电压的电子束，其波长数量级为10-10米，这与X射线的波长是同一个数量级，因而可以用晶体对电子的衍射实验验证物质波．德布罗意的理论一传到美国，就在纽约开始了显示电子衍射的实验．尽管这个实验开始并不是为验证波动理论而做的，但是到了1926年，这项工作的目的已经转变为验证物质波理论．1927年初，戴维森和革末通过实验发现，在镍晶体对电子的衍射实验中，有19个事例可以用来验证波长和动量之间的关系，而且每次都在测量精确度范围内证明了德布罗意公式的正确性．戴维森实验所用电子束的电子能量很低，仅有50－600电子伏特．同年G.P.汤姆逊用较高能量的电子做了晶体对电子束衍射的实验，他让电子能量为1000－8000电子伏特的电子束垂直射入赛玛哈、金、铂或铝等薄膜上，观测产生的衍射图样。实验观测和由德布罗意理论得到的结果非常一致，这充分证明了电子具有波动性，再一次用无可辨驳的事实向人们展示了德布罗意理论是正确的。以后，人们通过实验又观察到原子、分子……等微观粒子都具有波动性。实验证明了物质具有波粒二象性，不仅使人们认识到德布罗意的物质波理论是正确的，而且为物质波理论奠定了坚实基础。

http://zhangzc.jahee.com/chemist/Schrodinger.htm

一、生平简介
薛定谔，E．(1887～1961)奥地利理论物理学家，是波动力学的创始人。 薛定谔1887年8月12日生于维也纳一个油布工厂主的家庭，中学时就对数学、物理学和逻辑严谨的古代语法有浓厚的兴趣。1906～1910年，他在维也纳大学物理系学习。1910年获得博士学位。毕业后，在维也纳大学第二物理研究所工作。1913年与R．W．F．科耳劳施合写了关于大气中镭A（即218Po）含量测定的实验物理论文，为此获得了奥地利帝国科学院的海廷格奖金。第一次世界大战期间，他服役于一个偏僻的炮兵要塞，利用闲暇研究理论物理学。战后他回到第二物理研究所。1920年移居耶拿，担任M．维恩的物理实验室的助手。

1921年，薛定谔受聘到瑞士苏黎士大学任数学物理学教授，在那里工作了6年。1927年接替普朗克任柏林大学理论物理学教授。同年当选为普鲁士科学院院士。1933年受德国纳粹党徒的迫害，离开苏黎士到英国任牛津大学物理学教授。同年和狄拉克一起荣获诺贝尔物理学奖。1938年薛定谔在格拉兹再度受到纳粹的迫害，于9月1日仅“带了一只小小皮箱”逃往都柏林，在都柏林高级研究所，成为理论物理学的领导。在那里，他逗留了17年。在此期间，他继续从事科学研究，并发表了许多论文。1956年，他回到奥地利，成为维也纳大学物理系的名誉教授。

1957年薛定谔接受了德国高级荣誉勋章。他还被许多大学和科学团体授予荣誉学位，其中包括英国伦敦皇家学会、柏林普鲁士科学院、奥地利科学院等。1957年他一度病危。1961年1月4日，他在奥地利的阿尔卑巴赫山村病逝。


二、科学成就

1．创立波动力学

除了较少的实验性研究外，薛定谔教授实际上把全部注意力都集中于理论物理学问题的研究。1924年，法国物理学家德布罗意首先提出了物质波理论，即一切微观粒子，象光一样也都具有波粒二象性。在这一理论的基础上，薛定谔于1926年独立地创立了波动力学，提出了薛定谔方程，确定了波函数的变化规律。这与海森伯等人几乎同时创立的矩阵力学成为量子力学的双胞胎。这些理论现在已成为研究原子、分子等微观粒子的有力工具，并奠定了基本粒子相互作用的理论基础。薛定谔的理论，与海森伯所发展的形式不同，这个理论的数学式子便于实际应用。尽管形式上好象两种完全不同的理论，但是薛定谔能够证明它们在数学上是等价的。薛定谔波动方程提出之后，在微观物理学中得到了广泛的应用。薛定谔的许多科学论著中，以1927年和1928年发表的《波动力学论文集》和《关于波动力学的四次演讲》最为著名。对于固体的比热、统计热力学、原子光谱、镭、时间与空间等方面，他都发表过研究论文。

2．推动分子生物学的发展

1944年，薛定谔还发表了《生命是什么？——活细胞的物理面貌》一书（英文版，1948；中译本，1973）。在此书中，薛定谔试图用热力学、量子力学和化学理论来解释生命的本性，引进了非周期性晶体、负熵、遗传密码、量子跃迁式的突变等概念。这本书使许多青年物理学家开始注意生命科学中提出的问题，引导人们用物理学、化学方法去研究生命的本性，使薛定谔成了今天蓬勃发展的分子生物学的先驱。

薛定谔对哲学有浓厚的兴趣。早在第一次世界大战时期，他就深入研究过B．斯宾诺莎、A．叔本华、E．马赫、R．西蒙、R．阿芬那留斯等人的哲学著作。晚年，他致力于物理学基础和有关哲学问题的研究，写了《科学和人文主义——当代的物理学》（英文版，1951）等哲学性著作。


三、趣闻轶事

1．奥地利的薛定谔奖金

1956年薛定谔回奥地利，奥地利政府给予他以极大的荣誉，设立了以薛定谔的名子命名的国家奖金，由奥地利科学院授给。第一次奖金于1957年授与薛定谔本人。

2．普朗克和爱因斯坦的赞扬

论文的发表，引起了知名物理学家的普遍关注，科学界把他的方程命名为“薛定谔方程”。对于薛定谔论文的反响，在《原子时代的先驱者》一书中有着这样的记载：“当普朗克于1926年4月接到波动力学的第一篇论文的单行本时，立即给薛定谔写信，表示赞扬，信中说：‘我正像一个好奇的儿童听他久久苦思的谜语那样，聚精会神地拜读您的论文，并为在我眼前展现的美而感到高兴。’几个星期之后，他又以极大的热情写信告诉薛定谔：‘您可以想象，我怀着怎样的兴趣和振奋的心情，沉浸在对这篇具有划时代的著作的研究之中，尽管现在我在这特殊的思维过程中进行得十分缓慢。’爱因斯坦认为：‘薛定谔的构思，证实着真正的独创性。’”

薛定谔方程的创立，打破了某种以往看来是十分神秘的观念，为波动力学的建立奠定了牢固的基础。它是量子力学中，描述运动速度远比光速小的微观粒子（如电子、质子、中子等）运动状态的基本规律，在量子力学的发展历史中，其地位如同牛顿运动定律在牛顿力学中一样的重要。

量子力学中的又一次风暴之后，科学面目焕然一新，其步伐更加矫健有力了。

3．虚心听取不同意见

1926年，爱因斯坦在多次通信中高度评价了薛定谔的工作：“我确信，通过你（指薛定谔）的关于量子条件的公式表述，你已作出了决定性的进展。”“在这些对量子规则作深刻阐明的新尝试中，我最满意的是薛定谔的表达方式。”“薛定谔的构思，证实着真正的独创性。”但是薛定谔却非常谦虚地说：建立波动力学是受到德布罗意的影响，并在给爱因斯坦的信上说：如果如果不是爱因斯坦和德布罗意的启发，如果不是德布罗意的想法的重要性，波动力学不可能建立，可能永远不会建立。

矩阵力学的创建者们，在当时对薛定谔理论并不是赞赏的。海森伯在1926年的一篇论文中公开批评薛定谔的方法“并没有得到德布罗意意义上的自洽的波动理论。”泡利在一封信中说：“我越掂量薛定谔理论的物理部分，我越感到憎恶”。同样，薛定谔也对矩阵力学提出了批评，可是没有拒绝海森伯的论文，而是钻研它。1926年4月，薛定谔发表了题为《关于海森伯-玻恩-约尔丹的量子力学与我的波动力学的关系》的论文。在这篇论文中，他证实了矩阵力学和波动力学的等价性，指出可以通过数学变换从一个理论转换到另一个理论。后来人们便将波动力学和矩阵力学合在一起，统称量子力学。

imongUID: 140258

http://www.rzsyzx.org.cn/gerenzhuye/chenguangqi/ayst.htm

在光量子论所揭示的波粒二象性概念的启发下，1923年L.V.德布罗意提出物质波理论。这一理论首先得到爱因斯坦的热情支持。

paisleyUID: 64183

第一篇还简单，后面的就越来越晕了

imongUID: 140258

最为FT的是
前些天和学物理的同学出去吃饭
听说好像1楼才是真实发生的样子....

彻底晕了
谁谁能不能出来解释解释

乒乓球爱上九月UID: 162925

原来我在那个时候就有了马甲得意识～～～

花之颜色UID: 187195

是不是真的啊？要是的话，未免运气太好了点！不过，我们教授说发明PCR的哥们也是个浪荡子弟呵呵

AngelMACUID: 174013

imong说让我出来证明一下
我也不好说这就是100％真的
不过我是听了不下3位物理系教授说过这件佚闻了
看样子是有些根据的
而且得部落一确实之后在物理学上没什么更多的建树
应该说他在物理学上就这么一个成就