波动方程的建立:薛定谔——1月26日科学史上的今天

2018-01-26作者:科学π工作室, 编著编辑:书问阅读


薛定谔有广泛的兴趣和多面手的能力,但在量子理论的研究上,他起步很晚,行进也缓慢而曲折。


在1921年到1922年间,物理学处于量子力学大发展前夕,薛定谔意识到研究电子是物理学发展的主流。


1925年,他完成了“关于爱因斯坦气体理论的研究”的论文。这篇论文以量子论为基础,利用德布罗意关于物质粒子的波动性理论,推导出爱因斯坦—玻色气体统计规律,成为薛定谔创立波动力学前夕闪亮登场的一笔。


同年11月,薛定谔在苏黎世联邦理工学院举办了关于德布罗意论文的讲座,第一次讲座并不太令人满意,第二次讲座他拿出了波动方程,他的波动力学就此亮相。


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随后,薛定谔继续研究,终于完成了波动力学论文。他分两次寄出,第一篇投寄到《物理年鉴》杂志。杂志编辑部收到该论文的时间是1926年1月26日,论文题目是“本征值问题的量子化”。4周之后,他以同样的题目发表了第二篇,接着在未来的不到半年的时间里,他一连发表了6篇论文。薛定谔通过力学和光学之间的哈密顿类比,不仅推出了波动方程,还进一步分析了波动力学与几何学的关系,讨论了波动方程在单电子谐振动和双原子分子理论中的应用,得到了与实验数据一致的结果。特别值得一提的是,薛定谔以非常优雅的数学形式在力学和光学中做出类比,从中表述了量子的波动规律。这6篇论文创立了波动力学的完整框架,系统地回答了当时已知的各种量子现象。


薛定谔的成果令整个物理界为之震惊,并引发了与矩阵力学派之争。1933年,薛定谔与他的对手海森堡一起获得了诺贝尔物理学奖。



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作者科学π工作室 编著
出版清华大学出版社
定价99元
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