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量子物理新進(jìn)展第三版篇一
摘 要在中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)（以下簡(jiǎn)稱中國(guó)科大）建校50周年之際，文章作者對(duì)近年來(lái)中國(guó)科大在高溫超導(dǎo)物理方面的最新研究進(jìn)展情況作一介紹，包括新型高溫超導(dǎo)材料探索研究和高溫超導(dǎo)機(jī)理實(shí)驗(yàn)研究.在新型高溫超導(dǎo)材料探索研究方面，文章作者首次發(fā)現(xiàn)了除高溫超導(dǎo)銅基化合物以外第一個(gè)超導(dǎo)溫度突破麥克米蘭極限（39 k）的非銅基超導(dǎo)體――鐵基砷化物smo1-xfxfeas，該類材料的最高超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度可達(dá)到55k；中國(guó)科大還成功地制備出大量高質(zhì)量的超導(dǎo)化合物單晶，包括nd2-xcexcuo4,naxcoo2,cuxtise2等.在高溫超導(dǎo)機(jī)理實(shí)驗(yàn)研究方面，中國(guó)科大系統(tǒng)地研究了smo1-xfxfeas體系的電輸運(yùn)性質(zhì)給出了該體系的電子相圖；發(fā)現(xiàn)了在電子型高溫超導(dǎo)體中存在反常的熱滯現(xiàn)象和電荷-自旋強(qiáng)烈耦合作用；在naxcoo2體系中也開(kāi)展了系列的工作，并且首次明確了電荷有序態(tài)中小自旋的磁結(jié)構(gòu)問(wèn)題；此外，還系統(tǒng)地研究了cuxtise2體系中電荷密度波與超導(dǎo)的相互關(guān)系.??
關(guān)鍵詞高溫超導(dǎo),鐵基砷化物,自旋-電荷耦合,電荷有序,電荷密度波?おお?
high|tc superconductivity research in the university of ??science and technology of china?お?
chen xian|hui?k??
(hefei national laboratory for physical sciences at microscale and department of physics, university of ??science and technology of china, hefei 230026, china)?お?
abstractto celebrate the 50th anniversary of the founding of the university of science and technology of china, a brief review is presented of recent research on high|tc superconductivity search for new high|tc materials and experimental research on the mechanism of high|tc superconductivity led to our discovery of the fe|based arsenide superconductor――smo1-xfxfeas, which is the first non|copper|oxide superconductor with a transition temperature beyond the mcmillan limit(39 k), while the highest transition temperature in this system can reach 55 k.a variety of superconducting single crystals including nd2-xcexcuo4, naxcoo2 and cuxtise2 have been successfully understand the mechanism of high|tc superconductivity we have systematically studied the electronic transport of the smo1-xfxfeas system and proposed a corresponding electronic phase al thermal hysteresis and spin|charge coupling have been found in electron|type high|tc the naxcoo2 system the magnetic structure of the small magnetic moment in the charge ordered state has been relationship between charge density waves and superconductivity in the cuxtise2 system has also been studied.??
keywordshigh|tc superconductivity, fe|based arsenide, spin|charge coupling, charge ordering, charge density wave
引言??
上世紀(jì)80年代末，高溫超導(dǎo)銅氧化合物的發(fā)現(xiàn)引發(fā)了全球研究高溫超導(dǎo)的熱潮.至今，高溫超導(dǎo)的研究已經(jīng)有22年的歷史，在20多年的廣泛研究中,人們積累了大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和理論方法.到目前為止，雖然已經(jīng)有許多很好的理論模型，但是高溫超導(dǎo)機(jī)理問(wèn)題仍然沒(méi)有完全解決，許多實(shí)驗(yàn)的結(jié)果還存在爭(zhēng)議.??
銅氧化物的奇特物理源自于電子的強(qiáng)關(guān)聯(lián)效應(yīng)，而且人們發(fā)現(xiàn)這種強(qiáng)關(guān)聯(lián)效應(yīng)是普遍存在于物質(zhì)之中的，尤其是在d電子和f電子化合物中最常見(jiàn).高溫超導(dǎo)的研究也不再局限于認(rèn)識(shí)高溫超導(dǎo)電性本身，而是要理解強(qiáng)關(guān)聯(lián)效應(yīng)背后所有的物理現(xiàn)象以及如何建立研究強(qiáng)關(guān)聯(lián)體系的范式.因而強(qiáng)關(guān)聯(lián)體系中的超導(dǎo)現(xiàn)象也就成為高溫超導(dǎo)的研究范圍，并且吸引了人們極大的興趣.我們的工作的重點(diǎn)就是圍繞新的高溫超導(dǎo)材料以及強(qiáng)關(guān)聯(lián)超導(dǎo)材料開(kāi)展的.??
這里我們將分為兩個(gè)方面來(lái)介紹我們的工作進(jìn)展，即新型高溫超導(dǎo)材料探索和高溫超導(dǎo)機(jī)理實(shí)驗(yàn)研究.?? 研究工作的進(jìn)展情況??
2.1 新型高溫超導(dǎo)材料探索??
2.1.1 新高溫超導(dǎo)體的發(fā)現(xiàn)??
1986年，ibm研究實(shí)驗(yàn)室的德國(guó)物理學(xué)家柏諾茲與瑞士物理學(xué)家繆勒在層狀銅氧化合物體系中發(fā)現(xiàn)了高于40k的臨界轉(zhuǎn)變溫度［1］，隨后該體系的臨界溫度不斷提高，最終達(dá)到了163k（高壓下）［2］.該發(fā)現(xiàn)掀起了全球范圍的超導(dǎo)研究熱潮并且對(duì)經(jīng)典的“bcs”理論也提出了挑戰(zhàn).德國(guó)物理學(xué)家柏諾茲與瑞士物理學(xué)家繆勒也因?yàn)樗麄兊陌l(fā)現(xiàn)獲得了1987年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng).自從層狀銅氧化合物高溫超導(dǎo)體發(fā)現(xiàn)以來(lái)，人們一直都在致力于尋找更高臨界溫度的新超導(dǎo)體.然而到目前為止，臨界溫度高于40k的超導(dǎo)體只有銅氧化合物超導(dǎo)體.在非銅氧化合物超導(dǎo)體中，臨界溫度最高的就是39k的mgb2超導(dǎo)體［3］.但是該超導(dǎo)體的臨界溫度非常接近“bcs”理論所預(yù)言的理論值［4］.因此，尋找一個(gè)臨界溫度高于40k的非銅氧化合物超導(dǎo)體對(duì)于理解普適的高溫超導(dǎo)電性是非常重要的，尤其是高溫超導(dǎo)的機(jī)理到目前還沒(méi)有得到類似于“bcs”一樣完美的理論.在我們最近的研究中，我們?cè)诰哂衵rcusias結(jié)構(gòu)的釤砷氧化物smfeaso1-xfx中發(fā)現(xiàn)了體超導(dǎo)電性［5］.我們的電阻率和磁化率測(cè)量表明，該體系的超導(dǎo)臨界溫度達(dá)到了43k.該材料是目前為止第一個(gè)臨界溫度超過(guò)40k的非銅氧化合物超導(dǎo)體.高于40k的臨界轉(zhuǎn)變溫度也有力地說(shuō)明了該體系是一個(gè)非傳統(tǒng)的高溫超導(dǎo)體.該發(fā)現(xiàn)勢(shì)必會(huì)對(duì)我們認(rèn)識(shí)高溫超導(dǎo)現(xiàn)象帶來(lái)新的契機(jī).??
關(guān)于電荷有序naxcoo2體系的磁結(jié)構(gòu)一直以來(lái)都存在爭(zhēng)議，被大家普遍接受的磁結(jié)構(gòu)有兩種:一種是由美國(guó)mit實(shí)驗(yàn)組提出的類似“stripe”的磁結(jié)構(gòu)［52］，另一種是由日本實(shí)驗(yàn)組提出的有大、小磁矩的磁結(jié)構(gòu)［53］.通過(guò)研究磁場(chǎng)下角度依賴的磁阻，我們從實(shí)驗(yàn)上給出了強(qiáng)有力的證據(jù),證明了日本實(shí)驗(yàn)組給出的磁結(jié)構(gòu)更加合理［54］，從而解決了關(guān)于磁結(jié)構(gòu)的爭(zhēng)論.并且我們還通過(guò)我們的結(jié)果首次確定了電荷有序naxcoo2體系的小磁矩的磁結(jié)構(gòu).另外我們還在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，在x=0.55時(shí)，體系的小磁矩會(huì)形成面內(nèi)鐵磁性［55］.該實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證明了大、小磁矩磁結(jié)構(gòu)的正確性，并且表明體系的小磁矩的磁結(jié)構(gòu)是強(qiáng)烈依賴于na的含量.基于以上兩個(gè)發(fā)現(xiàn)，我們又進(jìn)一步證明了，在強(qiáng)場(chǎng)下，小磁矩會(huì)發(fā)生一個(gè)磁場(chǎng)誘導(dǎo)的自旋90度翻轉(zhuǎn)，并且同時(shí)伴隨有磁性的轉(zhuǎn)變［56］.至此，我們對(duì)該體系的磁結(jié)構(gòu)有了一個(gè)完整的認(rèn)識(shí)，并且給出了該體系在電荷有序附近的磁性相圖.在對(duì)磁結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)的同時(shí)，我們還發(fā)現(xiàn)了該體系具有很強(qiáng)的自旋電荷耦合，這將有助于我們理解體系的超導(dǎo)電性.??
2.2.4 cuxtise2體系的研究??
過(guò)渡金屬二硫族化合物（tmd’s）具有非常豐富的物理現(xiàn)象.不同的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)可以導(dǎo)致迥然不同的物理性質(zhì).例如，兩維體系的電荷密度波是首先在tmd’s中發(fā)現(xiàn)的［57］.電荷密度波態(tài)，1t結(jié)構(gòu)的tas2會(huì)在費(fèi)米面打開(kāi)一個(gè)能隙［58］，但在2h結(jié)構(gòu)的tas2中，能隙只是部分打開(kāi)［59］，而在1t結(jié)構(gòu)中的tise2中卻沒(méi)有任何能隙的打開(kāi)［60］.非常有意思的是，超導(dǎo)電性總是在2h結(jié)構(gòu)的tmd’s材料中和電荷密度波相互共存、相互競(jìng)爭(zhēng)［61―63］，但在1t結(jié)構(gòu)的化合物中，卻很少觀察到這種現(xiàn)象.最近，在1t結(jié)構(gòu)的cuxtise2中發(fā)現(xiàn)的超導(dǎo)電性進(jìn)一步豐富了tmd’s材料的物理內(nèi)容［64］.在不摻雜的1t結(jié)構(gòu)的tise2中，體系表現(xiàn)為cdw，并且這種材料中的cdw機(jī)制到目前還在爭(zhēng)論中.隨著銅原子的摻雜，cdw轉(zhuǎn)變溫度會(huì)迅速下降，這種情況類似于mxtise2’s(m=fe,mn,ta,v和nb)化合物［65―68］.與此同時(shí)，超導(dǎo)電性會(huì)在摻雜量為x=0.04出現(xiàn)，并在x=0.08達(dá)到最大值4.3k，然后轉(zhuǎn)變溫度開(kāi)始下降，在x=0.10時(shí)下降為2.8k.令人驚奇的是，這樣一個(gè)相圖和高溫超導(dǎo)銅氧化物以及重費(fèi)米子體系是非常的類似的［69］，所不同的是，在這里與超導(dǎo)相互競(jìng)爭(zhēng)的是電荷序，而在高溫超導(dǎo)銅氧化物以及重費(fèi)米子體系中是反鐵磁序.在1t-cuxtise2體系中存在這種普適的相圖是非常重要的，對(duì)它的研究將會(huì)給其他相關(guān)領(lǐng)域也帶來(lái)重要的幫助.基于以上考慮，我們系統(tǒng)地研究了cuxtise2（0.015≤x≤0.110）單晶的輸運(yùn)性質(zhì)、電子結(jié)構(gòu)以及低溫?zé)釋?dǎo)（x=??0.55）［70―72］.當(dāng)x≤0.025，體系在低溫下會(huì)形成電荷密度波，并在面內(nèi)和面外的電阻率隨溫度曲線都表現(xiàn)出一個(gè)寬峰行為.隨著cu的摻雜，電荷密度波被完全壓制在x=0.55附近，隨后體系會(huì)出現(xiàn)超導(dǎo)電性且隨cu摻雜而增強(qiáng).體系的超導(dǎo)電性在x≥??0.08以后開(kāi)始被壓制，在cu0.11tise2樣品中，直到??1.8k都沒(méi)有發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)電性.通過(guò)角分辨光電子譜的研究，發(fā)現(xiàn)1t-tise2母體具有半導(dǎo)體類型的能帶結(jié)構(gòu)，并且發(fā)現(xiàn)，隨著cu摻雜體系的化學(xué)勢(shì)顯著提高，從而導(dǎo)致電荷密度波的壓制以及超導(dǎo)電性的出現(xiàn).我們還通過(guò)低溫?zé)釋?dǎo)的測(cè)量確定了該體系的超導(dǎo)為單帶的s波超導(dǎo).??
小結(jié)??
以上介紹了我們?cè)诟邷爻瑢?dǎo)領(lǐng)域的最新進(jìn)展.我們不但在高溫超導(dǎo)銅基化合物中取得了不錯(cuò)的成績(jī)，在新超導(dǎo)體研究中也處于國(guó)際領(lǐng)先水平，尤其是在新的鐵基高溫超導(dǎo)體的研究方面.?オ?
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量子物理新進(jìn)展第三版篇二
第十五章量子物理作業(yè)題
一、選擇題
1、下列物質(zhì)哪個(gè)是絕對(duì)黑體（）。
（a）不輻射可見(jiàn)光的物體（b）不輻射任何光線的物體
（c）不能反射可見(jiàn)光的物體（d）不能反射任何光線的物體
2、提出量子概念解決黑體輻射問(wèn)題的物理學(xué)家是
（a）普朗克（b）愛(ài)因斯坦（c）玻恩（d）玻爾
3、光電效應(yīng)表明（）。
（a）光的能量是量子化的(b)光的能量是連續(xù)的(c)光具有波動(dòng)性(d)光具有粒子性
4、下列說(shuō)法正確的是（）。
（a）實(shí)物粒子既具有粒子性，也具有波動(dòng)性；
(b)光的能量是連續(xù)的；
(c)光具有波動(dòng)性，但無(wú)粒子性；
(d)電子具有粒子性，但無(wú)波動(dòng)性；
5、康普頓效應(yīng)表明（）。
（a）電子具有波動(dòng)性(b)電子具有粒子性
(c)光具有波動(dòng)性(d)光具有粒子性
6、若用頻率為?（波長(zhǎng)為?）的單色光照射逸出功為a的某金屬，發(fā)生 了光電效應(yīng)，其愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程為：（）
h?12hc12?mvm?a?mvm?ac2?2（a）(b)
h?12hc12?mvm?a?mvm?ac2?2(c)(d)
二、簡(jiǎn)答題
1、什么是光的波粒二象性？波動(dòng)性和粒子性如何表現(xiàn)？
第1頁(yè)
3、微觀例子(如電子)同光子一樣具有波粒二象性，它們之間有什么區(qū)別，它們的波動(dòng)性有什么不同？
三、填空題
1、已知地球跟金星的大小差不多，金星的平均溫度約為773 k，地球的平均溫度約為293 k。若把它們看作是理想黑體，這兩個(gè)星體向空間輻射的能量之比為。
2、鉀的截止頻率為4.62 ? 1014 hz，今以波長(zhǎng)為435.8 nm的光照射，則鉀放出的光電子的初速度為
?1m?s。
3、波長(zhǎng)2.0×10-10m的電子的動(dòng)量為總能量；波長(zhǎng)2.0×10-10m的光子的動(dòng)量為總能量；
4、動(dòng)能為1.0 ev的電子的德布羅意波的波長(zhǎng)為。
5、測(cè)定核的某一確定狀態(tài)的能量不準(zhǔn)確量為1ev，則這個(gè)狀態(tài)的最短壽命是秒。
6、氦氖激光器所發(fā)紅光波長(zhǎng)? = 632.8 nm，譜線寬度??=10-9 nm，當(dāng)這種光子沿x方向傳播時(shí)，它的x坐標(biāo)的不確定量是。
四、計(jì)算題
1、金屬鉀的逸出功為2.00ev，求：
（1）光電效應(yīng)的紅限頻率和紅限波長(zhǎng)；（2）如果入射光波長(zhǎng)為300nm，求遏止電壓。
2、假定對(duì)某個(gè)粒子動(dòng)量的測(cè)定可精確到千分之一，試確定這個(gè)粒子位置的最小不確定量。
（1）該粒子質(zhì)量為5×10-3kg，以2m·s-1的速度運(yùn)動(dòng)；
（2）該粒子是速度為1.8×108m·s-1的電子。
位置的不確定量為0.10 ?m，求其速率的不確定量。
4、一束動(dòng)量是p的電子，通過(guò)縫寬為a的狹縫，在距離狹縫為r處放置一屏，屏上電子衍射圖樣中央最大的寬度是多少？
量子物理新進(jìn)展第三版篇三
量子物理的小故事
原來(lái)量子力學(xué)是這么搞出來(lái)的(獻(xiàn)給學(xué)習(xí)固體物理的苦主們)來(lái)源： 宋飛 leon的日志
一
故事發(fā)生在二十世紀(jì)初的法國(guó)。
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(dòng)與彷徨。
路上走著一個(gè)年輕人，名叫德布羅意（de broglie）。在當(dāng)時(shí)，這名字屌得就跟你說(shuō)你姓愛(ài)新覺(jué)羅一樣。事實(shí)上德布羅意的爸正是法國(guó)的一個(gè)伯爵奸內(nèi)閣部長(zhǎng)，德布羅意正是一個(gè)典型的富二代。
這樣一個(gè)不愁吃穿不愁房只是成天愁著如何打發(fā)時(shí)光的紈绔子弟自然要找一個(gè)能消耗精力的東西來(lái)度過(guò)那些寂寞的日子。這一點(diǎn)至今未變。
而他選擇了??研究中世紀(jì)歐洲史，據(jù)說(shuō)這倒也不僅是為了裝b——中世紀(jì)史中有著很多神奇的東西吸引著他，據(jù)說(shuō)。
時(shí)間轉(zhuǎn)眼到了１９１９，這個(gè)科學(xué)界騷動(dòng)的年代。
比如，就在這一年，德布羅意突然萌生了轉(zhuǎn)系的念頭。他發(fā)現(xiàn)，原來(lái)物理學(xué)中有著更多神奇的東西吸引著他，尤其是感興趣于當(dāng)時(shí)正流行的：
量子論。
簡(jiǎn)言之，他就是迷戀于當(dāng)時(shí)一個(gè)很潮的觀點(diǎn)：光是粒子。
按說(shuō)這本該不值個(gè)爛錢，因?yàn)閹装倌昵耙粋€(gè)大牛牛頓就曰過(guò)：光是粒子。不過(guò)后來(lái)這個(gè)觀點(diǎn)被菲涅爾、泊松一群做光學(xué)的搞得很久不流行了。幾百年來(lái)，科學(xué)界正統(tǒng)的觀點(diǎn)是：光是波。十幾年前的一天，某君普朗克突然說(shuō)：原來(lái)光還是粒子啊~~！大家本來(lái)不想鳥(niǎo)他，結(jié)果愛(ài)因斯坦用他的理論做著做著就做出了光電效應(yīng)！這本來(lái)是物理學(xué)里的一朵烏云，現(xiàn)在突然沒(méi)了，于是學(xué)界就嘩然了。
當(dāng)年的德布羅意倒并不見(jiàn)得對(duì)這一觀點(diǎn)的物理思想有多么深刻的見(jiàn)地，按他的理解，光是粒子就是在說(shuō)原來(lái)牛頓是對(duì)的我們被后人忽悠了?；蛟S一時(shí)沖動(dòng)，年輕人告別了中世紀(jì)歐洲史，告別了奢侈糜爛的生活，來(lái)到了一派宗師朗之萬(wàn)門下，說(shuō)：請(qǐng)您收我念phd吧。
二
歷史上，郎之萬(wàn)為什么給德布羅意offer已經(jīng)很難說(shuō)清，德布羅意到底花了多少精力去讀他的phd也已經(jīng)很難說(shuō)清。白駒過(guò)隙，五年說(shuō)過(guò)就過(guò)了。作為歷史系中世紀(jì)歐洲史專業(yè)的德布羅意，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)到物理系以后的確力不從心。
當(dāng)下，很現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題就是如何搞定那篇令他蛋疼的畢業(yè)論文，算是對(duì)青春一個(gè)交代。
這個(gè)問(wèn)題讓他輾轉(zhuǎn)反側(cè)很多年。畢不了業(yè)，煩！德布羅意只聽(tīng)愛(ài)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(jiān)定，已經(jīng)完全拋棄自己當(dāng)初的量子假設(shè)，轉(zhuǎn)回去做經(jīng)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(jié)五年終于過(guò)去了。抓?。保梗玻吹奈舶?，德布羅意終于提交了自己的博士論文。
不計(jì)封面，論文只有一頁(yè)之多一行。遙想在那個(gè)沒(méi)有槍手、沒(méi)有萬(wàn)方的時(shí)代，這已經(jīng)是不容易了。
他的一頁(yè)紙的論文反復(fù)而執(zhí)著地論述粒子是波波是粒子，說(shuō)來(lái)說(shuō)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(dòng)量和能量的關(guān)系是：
p=h/(2*pi*k), e=hv
這是他的論文里出現(xiàn)的唯一兩個(gè)公式，其他主要是議論和感想。
其實(shí)，就這兩個(gè)公式也是從愛(ài)因斯坦發(fā)表于1905年那篇《光電效應(yīng)》中借用而來(lái)的。
很難想象這樣一篇博士論文是怎樣通過(guò)答辯的。
正式表決之前，德布羅意的老板也就是朗之萬(wàn)得知，論文評(píng)審委員會(huì)的六位教授中的三位表示一定會(huì)投反對(duì)票。
本來(lái)在歐洲，一個(gè)學(xué)生苦讀數(shù)年都那不到學(xué)位是很正常的事情，更別說(shuō)一個(gè)來(lái)混日子的的花花公子。這一點(diǎn)也至今未變。
然而，偏偏德布羅意的父親又是一位權(quán)高望眾的內(nèi)閣部長(zhǎng)。名門之下，德公子寒窗五年，最后連一個(gè)ph.d都沒(méi)拿到，雙方豈不都很沒(méi)面子？
情急之中，朗之萬(wàn)往他的一個(gè)好朋友那里寄了一封信。
也許當(dāng)初的朗之萬(wàn)只是礙于情面想幫德布羅意混得一個(gè)phd，然而事實(shí)上，這一封信卻改變了科學(xué)史。
三
這封信的收信人是愛(ài)因斯坦。
信的內(nèi)容大致如下：
尊敬的愛(ài)因斯坦閣下：
在我這里有一位研究生，已經(jīng)攻讀了五年的博士學(xué)位，如今即將畢業(yè)。給你看他的畢業(yè)論文！當(dāng)中有一些想法??我覺(jué)得很新鮮??
??請(qǐng)問(wèn)您怎么看？
另，該研究生的父親是弊國(guó)的伯爵，內(nèi)閣的**部長(zhǎng)??
若您??將來(lái)您來(lái)法國(guó)一定會(huì)受到最隆重的接待！
朗之萬(wàn)
就是說(shuō)，如果您不肯給個(gè)面子，以后就甭來(lái)法國(guó)了。
不知愛(ài)因斯坦是出于知趣呢，還是出于因?yàn)樽约寒?dāng)年的離經(jīng)叛道產(chǎn)生的惺惺相惜，對(duì)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(shuō)：it is interesting.在英語(yǔ)里，interesting一般用于描述一種想說(shuō)它好卻說(shuō)不出怎么好所以不知怎么說(shuō)才好的微妙狀態(tài)。此時(shí)的愛(ài)因斯坦已頗有威望，既然他都說(shuō)interesting了，評(píng)審委員們也就心領(lǐng)神會(huì)了。
終于，化險(xiǎn)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(dāng)時(shí)歐洲的學(xué)術(shù)
傳統(tǒng)，朗之萬(wàn)需要將德布羅意的博士論文分寄到了歐洲各大學(xué)物理系。
幾乎所有人都以為事情會(huì)就此了結(jié)，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(méi)。
然而歷史總喜歡以不確定性原理來(lái)開(kāi)玩笑。而這個(gè)玩笑順帶著改變了許多人的命運(yùn)。
在朗之萬(wàn)寄出的博士論文中，有一份來(lái)到了維也納大學(xué)。
四
1926年春，維也納。
當(dāng)時(shí)在維也納大學(xué)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(jīng)年屆不惑的老講師，說(shuō)：回去看了下次組會(huì)講下。
想一想，一大把年紀(jì)了還在講臺(tái)上晃蕩，其學(xué)術(shù)生涯多么朦朧而慘淡。德拜將任務(wù)交給他時(shí)說(shuō)：
“你現(xiàn)在研究的問(wèn)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(lái)的兩周里，薛定諤仔細(xì)的讀了一下德布羅意的“博士論文”，其實(shí)從內(nèi)容上來(lái)講根本就用不上“仔細(xì)”二字，薛定諤的這篇論文只不過(guò)一頁(yè)之多一點(diǎn)，公式也不過(guò)就兩個(gè)而已，并且是已經(jīng)在愛(ài)因斯坦發(fā)表的論文中出現(xiàn)過(guò)的。
然而論文里說(shuō)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(gè)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(nèi)容在seminar上講了一下，講完之后，聽(tīng)這也是云里霧里，而老板德拜則做了一個(gè)客氣的評(píng)價(jià)：
“這個(gè)年輕人的觀點(diǎn)還是有些新穎之處的，雖然顯得很孩子氣，當(dāng)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(gè)波動(dòng)方程吧！”
多年以后，有人問(wèn)及德拜是否后悔自己當(dāng)初作出了這一評(píng)論，而沒(méi)有自己埋頭深入，德拜自我解嘲的說(shuō)：
“你不覺(jué)得這是一個(gè)很好的評(píng)論嗎？”
德拜建議薛定諤做一做這個(gè)工作，兩周以后seminar的時(shí)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(shí)候，他宣布，他為德布羅意的“波”找
了這樣一個(gè)方程。
這個(gè)方程就是“薛定諤方程”！
當(dāng)然，在薛定諤方程誕生之初，沒(méi)人真正把這給德布羅意的“波”生搬硬套上的方程當(dāng)回事。常識(shí)是：德布羅意的那篇論文已經(jīng)是學(xué)界公認(rèn)的垃圾了，而從垃圾里翻出來(lái)的自然如同垃圾。當(dāng)時(shí)還有一首打油詩(shī)諷刺薛定諤和他的方程：
歐文的psi，算來(lái)真靈通； psi是個(gè)啥，沒(méi)人看得懂。
psi是薛定諤方程中的波動(dòng)變量，歐文是薛定諤的名字。
“這貨不至于是
個(gè)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(duì)平庸的不甘。
五
如果把上世紀(jì)初的物理學(xué)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(fēng)平浪靜。
縱觀兩年以來(lái)的物理學(xué)界：哥本哈根已然成為量子理論界的“屠龍”——普朗克和愛(ài)因斯坦理論的啟發(fā)下，哥本哈根學(xué)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(jìn)一步提出了描述氫原子軌道的理論。那個(gè)年代，沒(méi)有線代，沒(méi)有數(shù)學(xué)物理方法，精通數(shù)學(xué)的物理學(xué)家本來(lái)屈指可數(shù)，就連數(shù)學(xué)很強(qiáng)的海森堡本人也并未必知道同時(shí)代那些數(shù)學(xué)家在搞什么飛機(jī)。在他的理論出爐之后，學(xué)弟玻恩悄悄地告訴海森堡大師兄你用的東西在數(shù)學(xué)里叫：矩陣。
于是，矩陣力學(xué)走上了歷史的舞臺(tái)。
天下大變，僅一步之遙。
此時(shí)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(fēng)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(méi)人再敢把薛定諤的方程當(dāng)扯淡了。
哥本哈根學(xué)派的掌門玻爾大為驚駭，急信至維也納把薛定諤邀請(qǐng)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(xué)太強(qiáng)了還是薛定諤的數(shù)學(xué)太挫了，反正兩個(gè)人根本不知道對(duì)方在說(shuō)什么。在一場(chǎng)令人疲憊不堪又毫無(wú)結(jié)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(jiān)持努力工作，不久，矩陣力學(xué)和他的波動(dòng)方程在數(shù)學(xué)上被證明等價(jià)。
“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(shè)出發(fā)導(dǎo)出更基本的方程，但始終沒(méi)有成功。不久他終于對(duì)這一切失去了耐性：他也轉(zhuǎn)系了，去研究“生命是什么”。
歷史繼續(xù)著它的歷史劇，不懂?dāng)?shù)學(xué)的德布羅意和薛定諤秒殺了那一年的諾獎(jiǎng)，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(dòng)方程僅在海森堡的矩陣力學(xué)的的誕生一年之后，倘若上帝把這個(gè)玩笑開(kāi)得更大一點(diǎn)，讓薛定諤在1925年之前就導(dǎo)出薛定諤方程，那恐怕矩陣力學(xué)就根本不可能誕生了。（波動(dòng)方程也就是偏微分方程的理論是為大多
數(shù)物理學(xué)家所熟悉的，而矩陣在當(dāng)時(shí)則幾乎沒(méi)人能懂。）如此則此前在量子領(lǐng)域辛苦奮斗了十幾年的哥本哈根學(xué)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(méi)有真正理解這個(gè)方程微妙，而對(duì)方程的解釋也是錯(cuò)誤的——正解為哥本哈根學(xué)派的玻恩作出。玻恩的解釋讓物理學(xué)界另一位大師——愛(ài)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(wú)力企及，則是有根本哈根學(xué)派的另一位少壯派弟子——狄拉克做出的。狄拉克領(lǐng)袖群倫，同克萊默、約爾當(dāng)，也包括后來(lái)的魏扎克和伽莫夫、朗道等幾代物理學(xué)家的努力，不斷對(duì)理論進(jìn)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(xué)的殿堂終于建立起來(lái)。
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