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华飞:哥本哈根三人组在商量什么?(沈惠川改编)

已有 5078 次阅读 2013-1-24 14:15 |个人分类:量子力学|系统分类:观点评述|关键词:量子力学,哥本哈根学派,,玻尔,海森伯,泡利,华飞,沈惠川| 量子力学, 玻尔, 泡利, 海森伯, 哥本哈根学派

华飞:哥本哈根三人组在商量什么?

(沈惠川改编)

   上面照片中自左至右分别是玻尔(N.Bohr18851962)、海森伯(W.Heisenberg19011976)和泡利(W.Pauli19001958)。他们是著名的“哥本哈根三人组”。

    看他们聚精会神的样子,一定在商量着什么。他们在商量什么呢?

    事情大概是这样的:

    泡利:“狄拉克说他在剑桥讲量子力学时,有学生问:若XPx不能同时都准确地知道,则怎样可以定义动量矩Mz=XPyYPx?狄拉克说他竟答不上来。这个问题我也答不上来。这还不算最严重的,因为XPy不在一个方向;如果它们在同一方向,例如S=ETXPxYPyZPz,则怎样可以定义作用量?又怎样可以定义波函数?问题就相当严重了。两位老大,你们怎么看?(元芳,你怎么看?)”

    海森伯:“我讨厌薛定谔的波函数。看样子,我的矩阵绘景真有先见之明了。”

    玻尔:“不能让那些人问这样的问题!要把问题关在哥本哈根诠释的囚笼里。可以这么对他们说:我们缺乏语言,以至于我们不能说什么是上,什么是下。用量子语言的不同来封住他们的口。”

    海森伯:“这个主意不错!可以这么对他们说:暂时我们还不清楚关于原子内部过程要用什么语言。我们的语言不能够描写原子内部发生的过程,这一点并不奇怪;因为语言本来就是为描写日常生活经验而发明出来的,而这些经验只是由涉及非常多的原子的过程组成;修改我们的语言使其能描写这些原子过程是很困难的,因为词句只能描写我们能形成思维图景的东西,而这个本能也是日常经验的结果。就这么说!”

    泡利:“这么说是不是有点强词夺理?爱因斯坦会找我们麻烦的。”

    玻尔:“爱因斯坦他爱说不说!我与他已没有什么可说的了!我们对外就宣传哥本哈根精神已经取得胜利,不是事实的东西重复几十遍也就成为事实了。要想让量子力学站住脚,就必须这么干。”

    泡利:“我那奥地利老乡泽林格预言说‘也许一千年后真的能够隔空传送一只咖啡杯’他的中国学生潘建伟也说‘为什么我们不可以大胆一些,不可以想象:由各种各样分子组成的人,也可以在瞬间,带着他所有的记忆,带着他的品质,带着他的痛苦和欢乐,甚至包括感冒,传输到遥远的地方?’这些人说的话,我都要为他们冒汗。这样的量子力学,谁还敢相信?”

    玻尔:“这就用不着我们操心了。我们两脚一蹬,功成名就!我画一个太极图,就够他们琢磨一辈子了。天下理论物理学家,尽入我彀内。凡是说量子力学闲话的,只要给他们套一个‘经典的’紧箍咒,料他们就不敢多言语了。学生嘛,凡是说听不懂的,都不让及格!这样若干年以后,就都是我们的人了。”

    海森伯:“听闻中国有‘民科’一说。哪个敢来找麻烦,就给他戴一顶‘民科’的帽子!虽然中国的‘民科’是反对相对论的,但是我们可以抓住相对论当作挡箭牌,气死老爱因斯坦。”

    泡利:“够损!”

 

(欢迎改编、加长。)

 

附录1:搞笑Pauli
这位先生是上个世纪少有的天才之一。Pauli同学出生于维也纳一个研究胶体化学的教授的家中,他的教父是著名的Mach先生。马赫先生被小爱同学称为相对论的先驱,虽然Mach先生并不给小爱这个面子,声称他对于相对论的相信程度,像他对分子论的相信程度一样。而众所周知,Mach先生极端反对分子论,而这种反对是我们前面提到的那个统计物理的天才Boltzmann最终绝望而自杀的原因之一。Pauli幼年如何天才我们就不赘述了,他的第一篇文章是一片有关Weyl的关于引力和电磁场的规范理论的文章,Weyl评价说这片文章带有强烈的Pauli风格。在Pauli 21岁的时候,他为德国的《数学科学百科全书》写了一片长达 237页的关于狭义和广义相对论的词条,该文直到今天仍然是该领域的经典文献之一,Einstein曾经评价说,任何该领域的专家都不会相信,该文出自一个仅21岁的青年之手,作者在文中显示出来的对这个领域的理解力,熟练的数学推导能力,对物理深刻的洞察力,使问题明晰的能力,系统的表述,对语言的把握,对该问题的完整处理,和对其评价,是任何一个人都会感到羡慕. 少数年轻人大约以为这个物理学的王子的名字只是与不相容原理联系在 一起,甚至他们以为这个原理只是量子力学的一个推论。实际上,这个原理的提出是在1925年,甚至早于Heisenberg提出量子力学,Pauli是用他天才的洞察力从浩如烟海的光谱数据中得出的不相容原理,其难度甚至远大过Kepler整理行星轨道的数据。Pauli的贡献遍及当时物理学的各个领域,他参与了量子力学的基础建设,量子场论的基础建设,相对论。Pauli似乎在物理学领域是一个征服者而不是一个殖民者,他大量的工作没有发表,而是遗留在私人信件里。今天我们能查到的信件中,我们发现大量这样的例子,他的关于矩阵力学和波动力学的等价性证明是写在给Jordan的信件里,测不准原理首先出现在他给Heisenberg的信件里,DiracPoisson括号量子化被Hendrik Kramers 独立发现,而他指出,Pauli早就指出了这种对易关系的表示方法。或许有些天才的生命是注定短暂的,Pauli生于1900年,于1958年去世,仅比他心中帝王晚去世3年,(Einstein1879-1955),他唯一的遗憾就是一生中觉得没有做出像他的king一样伟大的工作。仅以此怀念Pauli

Pauli的刻薄在圈内无人能敌,Heisenberg得了Nobel奖以后经常还被他骂的狗血喷头。不过Pauli一生最遗憾的是,他是那个时代公认最聪明的物理学家,却没有做一个划时代的发现。他一生喜欢评论别人的东西,经常是一针见血,不过很可惜,他一生反对错了最重要的两件事情,一个电子自旋,一个宇称不守恒。可能一个人过于敏锐了,对于一些违反常规的想法有一种本能的抵制。

Pauli 估计是对学生太凶了,曾经批评学生的论文, "连错误都算不上"不过Pauli有一点比较好:他对每个人都很刻薄,不会因人而异。有次Einstein作报告,做完了,Pauli起立来了句,“看来Einstein不是很蠢。

Born曾经认为,Pauli也许是比Einstein还牛的科学家,不过他又补充说,Pauli完全是另一类人,在我看来,他不可能像Einstein一样伟大。
那么Pauli是怎么看Einstein的呢?在1945年,Pauli终于拿到了那个他觉得自己20年前就应该拿到的Nobel后,Princeton高等研究院为Pauli开了庆祝会,Einstein为此在会上演讲表示祝贺。Pauli后来写信给Born回忆这一段,说当时的情景就像物理学的王传位于他的继承者。Pauli倒是一点都不客气,认为自己就是继承者了。
Pauli
大概天生不适合作实验,据说他出现在哪里,那里的实验室仪器就会有故障。有一次,  某个老大的实验室仪器突然失灵(忘了是谁了)。他们就开玩笑说,今儿Pauli没来这地方啊!后来过了不久,Pauli告诉他们,那天他乘坐的火车在那个时刻在他们的城市短暂停留了一下。

 

附录2:搞笑Heisenberg

据说Heisenberg给自己弄了个墓志铭,He lies somewhere here;直译就是 他在这里,且在别处。不过明白不确定原理的人应该都知道这句话的意思

当博士当的最郁闷的莫过于Heisenberg做实验答辩,结果委员会中有老师对他不满,差点没让他毕业。做理论,老板Sommerfeld,给了个做不出来的题目,湍流,差点不能完成任务。不过超人毕竟是超人他在不知道怎么计算精确解的情况下,猜了一个近似解,毕业了。最后那个结果也被证明是正确的。

 

   

 



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