《七堂极简物理课》_精选读后感1500字
七堂极简物理课第二课
卡洛·罗韦利
11个想法
◆ 第二课 量子
>> 爱因斯坦指出光是由成包的光粒子构成的,今天我们称之为“光子”。
他在那篇文章的引言中写道:“在我看来,如果我们假设光的能量在空间中的分布是不连续的,我们就能更好地理解有关黑体辐射、荧光、紫外线产生的阴极射线,以及其他有关光的发射和转化的现象。依据这个假设,点光源发射出的一束光线的能量,并不会在越来越广的空间中连续分布,而是由有限数目的‘能量量子’组成,它们在空间中点状分布,作为能量发射和吸收的最小单元,能量量子不可再分。”
这几句话说得简单而又清晰,是量子理论诞生的真正宣言。
>> 你们记得元素周期表吧?就是门捷列夫的那个。它把宇宙中可能出现的所有元素都列了出来,从氢元素到铀元素,好多学校教室里都挂着这张表。那么为什么偏偏是这些元素被列在表上呢?为什么元素周期表的结构是这样的呢?为什么这些元素和周期会有这样的特征呢?答案就是,每一种元素都是量子力学最主要方程的一个解。整个化学学科都基于这一个方程。
震动的微粒子的解说者——量子论~海森堡(Werner Heisenberg,1901年-1976年),德国著名物理学家,量子力学的创立人。他于20世纪20年代创立的量子力学,可用于研究电子、质子、中子以及原子和分子内部的其它粒子的运动,从而引发了物理界的巨大变化,开辟了20世纪物理时代的新纪元。为此,1932年,他获得诺贝尔物理奖,成为继爱因斯坦和波尔之后的世界级的伟大科学家。
>海森堡想象电子并非一直存在,只在有人看到它们时,或者更确切地说,只有和其他东西相互作用时它们才会存在。当它们与其他东西相撞时,就会以一个可计算的概率在某个地方出现。
>> 从一个轨道到另一个轨道的“量子跃迁”是它们现身的唯一方式:一个电子就是相互作用下的一连串跳跃。
>> 量子力学中,没有一样东西拥有确定的位置,除非它撞上了别的东西。
>> 这些从一处到另一处的飞跃大多是随机的,不可预测。我们无法预知一个电子再次出现时会是在哪儿,只能计算它出现在这里或那里的“概率”。
>> 这个概率问题直捣物理的核心,可原本物理学的一切问题都是被那些普遍且不可改变的铁律所控制的。
>> 爱因斯坦也这么认为。一方面,他提名海森堡参选诺贝尔奖,承认其探究到了世界某些最本质的东西。但另一方面,他只要一有机会就抱怨,说这实在太不合理。
尼尔斯·亨利克·戴维·玻尔(丹麦文:Niels Henrik David Bohr,1885年10月7日—1962年11月18日),丹麦物理学家,哥本哈根大学硕士/博士,丹麦皇家科学院院士,曾获丹麦皇家科学文学院金质奖章,英国曼彻斯特大学和剑桥大学名誉博士学位,1922年获得诺贝尔物理学奖。 玻尔通过引入量子化条件,提出了玻尔模型来解释氢原子光谱;提出互补原理和哥本哈根诠释来解释量子力学,他还是哥本哈根学派的创始人,对二十世纪物理学的发展有深远的影响。
>爱因斯坦设计出了一些思想实验:“想象一个充满光的盒子,我们允许一个光子瞬间逃逸……”“光子盒”思想实验就这样开始了,这是他一系列著名例证中的一个。但最后玻尔总能成功驳斥爱因斯坦的观点。
>> 两位科学家的对话一直持续了好多年……在交流的过程中,两位伟大的人物都不得不做出让步,改变看法。爱因斯坦不得不承认,这些新想法中并没有自相矛盾的地方;而玻尔也不得不承认,事情并没有他最初想的那么简单清晰。但是爱因斯坦并不愿意在最关键的地方做出让步,他坚持认为确有独立于相互作用之外的客观存在。
>> 爱因斯坦去世的时候,玻尔——他最强劲的对手——表达了对他的敬仰之情,感人至深。几年后,当玻尔也去世的时候,有人拍下了他书房黑板的照片。黑板上画着一幅图,是爱因斯坦思想实验中那个“充满光的盒子”。直到生命的最后一刻,他仍在挑战自己,仍然想要知道得更多。直到最后一刻,他仍未停止怀疑。
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