《命运骰子——量子力学简史》（第二十六章）

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标 题: 《命运骰子——量子力学简史》（第二十六章）
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《命运骰子——量子力学简史》（第二十六章）


第二十六章 乳峰曲线：黑体辐射

（1）


1927年，10月，布鲁塞尔。
这就是牛比的第五届索尔维会议（索尔维和候德邦一样，是制碱发财之人），开会前一天，大家听说爱因斯坦也要来。
海森堡躺在旅馆的床上，做了一个怪梦——
海森堡说：“您来了。”
爱因斯坦说：“听说你搞了一个不确定性原理。”
海森堡说：“是的。”
爱因斯坦说：“你这个没谱青年，怎么越来越不确定了——你不行，想当年我年轻的时候，搞的学问，那才是真正的学问，黑体辐射曲线，布朗运动，广义相对论，你呀，too naive，好好的研究你的光谱去吧。”

海森堡从床上睁开迷梦的眼睛，坐起来，背上已都是汗水。虽然是秋天，但寒飕飕的风从门缝里钻进来,整个地面上似乎有一片皎洁的月光，冰消雪化，草木都已经枯萎……

第二天，会议开幕了，所有物理学的大牛人全参加了，除了费米——普朗克来了，薛定谔和爱因斯坦也来了，海森堡感觉有点紧张。（参加这次会议的人有一张著名的合影，这张合影是地球诞生以来，最牛比的合影。）


"好了，我宣布，第五届索尔维会议——开幕！"大会主持人洛仑兹喊了一句，“我们这次会议的主题是电子和光子，请大家围绕主题，不要扯淡。下面，先请海森堡和玻恩上台，讲讲他们的矩阵力学。大家欢迎。”

稀稀拉拉的掌声……
海老师上台的时候，年轻，充满朝气，他在台上说，量子力学作为一门完整的理论，已经建立起来了。

台下的爱因斯坦一言不发，思绪却回到了10年前。
（2）

10年前，也就是1917年，当爱因斯坦面对普朗克的黑体辐射曲线，出神的时候，他已经完成了广义相对论，他的内心完美无缺，经历过30多年的冷暖沉浮，他已经清楚得知道一件事情：普朗克的黑体辐射曲线，看上去真得象一个少女的乳峰。

普朗克的黑体辐射曲线，在1900年就已经提出来了，这曲线具有中间高两端低的特征，是辐射能量密度关于频率的一个函数。这个函数由两部分的乘积组成，第一部分是一个频率的立方项，第二部分是一个等比数列的和。


p=v3{exp（v）-1}^{-1}



优美，非常的优美！！

爱 因斯坦感叹道，这样奇怪的数学表达式，居然出现在物理学最基础的黑体辐射里，上帝一定有所暗示。这到底是怎么来的呢？普朗克在1900年的10月19日凑 出来的这个曲线，确实是夜雾迷蒙中的一缕光明。可是，普朗克得到了这个曲线，却没有说明，这个曲线产生的物理原因。到了同年12月14日，普朗克才七天憋 出六个字来，说：“能量是离散的。”


1917年，爱因斯坦看着 乳峰曲线，内心深处已经非常厌倦，经典物理学已经礼崩乐坏，但量子力学的完整逻辑还没有被创造出来。正巧，那时候，半路杀出一个程咬金，玻尔提出了原子的 能级概念，指出电子在能级之间跳跃，能产生光辐射。 但爱因斯坦自然更加深邃，他不喜欢大而无当的说法，他马上建立了一个能级跃迁的简单模型，在这个模型里，原子只有2个能级，那么，爱因斯坦的计算表明，2 能级系统确实能够产生 乳峰曲线——普朗克的黑体辐射，和玻尔的原子能级跃迁，确实是可以相互映证的。


这是爱因斯坦当年最杰出的工作（他在辐射平衡的条件下，指出要得到黑体辐射曲线，激光必须存在），他相当于在已经日薄西山的经典力学的大腿上狠狠地捅了2刀，经典力学，终于死了。

（3）
海森堡和玻恩讲完以后，会场上一片寂静，大家看着爱因斯坦出神，因为爱因斯坦似乎睡着了一样，面无表情。


“爱因斯坦，你对矩阵力学，有什么评价？”玻尔出面问道。

“啊！讲完了呀。”爱因斯坦嘴角摄动了一下，说，“等薛定谔他们讲完以后，我再说吧。”