第699章 概率解釋

    對於20年代的物理學家來說，尤其是研究量子的，不能解釋的事情還太多。

    李諭隨口說：“我剛從英國過來，知道諸位應當看不上英國人在理論物理方麵的水平。但卡文迪許實驗室已經用雲室拍了幾十萬張照片，其他的實驗室加起來恐怕有幾百萬張，這是我們唯一能夠觀察電子的方式，它所產生的軌跡，的確像是快速運動的粒子的效果。”

    玻爾和海森堡早就在苦惱這個問題，因為“軌跡”這個概念與矩陣力學的思想是不相容的。

    目前版本的波動力學對此也不太好解釋。雖然在波動理論中可以有定域化的一束波作為一個所謂的波包而一同運動，但這會要求一束物質在比一個電子的直徑大得多的寬度上散布開來，在雲室顯然沒有看到這種情形。

    李諭提到這個問題，就是想給兩邊都澆澆水，消消火。

    玻爾略顯無奈地說：“認為物理學的任務就是發現自然如何存在，這是錯誤的，物理學關注的是我們能夠對自然說些什。”

    愛因斯坦終於和玻爾達成一定的共識：“而且試圖去找到一個僅僅關於宏觀尺度的理論是相當錯誤的，如今反而是理論決定了我們能觀察到什。”

    海森堡卻還是那句話：“理論必須基於現有的實驗結果，才能繼續推導新的量子力學。而實驗已經證明，微觀世界是不連續的，是量子化的。薛定諤教授說粒子是波，但波卻是連續的！”

    薛定諤隨即說：“我的波函數確實是連續的，但當波的振動模式發生改變的時候，就是量子化，因此也能解釋量子化。”

    “就是說，教授您是想用連續化思想來處理量子的不連續現象？”海森堡肯定不認可，“可這又怎解釋我的理論完全基於量子現象，也能處理量子問題？畢竟您證明了二者等價。”

    他這個問題真不太好回答。

    愛因斯坦加了一句：“可惜我尚且沒有盡全力去研究海森堡博士的論文，因為用簡單的數字代表量子行為，對我來說難以置信，它們像一個個施了巫術的乘法表。當然了，原諒我拙劣的數學水平，我還沒有看懂矩陣。”

    在這幫神級大佬，愛因斯坦的數學肯定不是多好的一個。

    薛定諤數學不錯，悠悠道：“我也看不懂矩陣。”

    眼看海森堡又要不滿，李諭連忙說：“其實波動方程還有很多需要改進的地方。”

    “那是自然！”海森堡說，“他無法很好地處理自旋，而自旋已經在泡利的論文下站穩了腳跟。”

    海森堡再次直插薛定諤的軟肋，薛大神看著也不是很高興，李諭立刻又說：“但我突然想到了一種解釋波動方程物理含義的方法。”

    所有人都很驚訝：“怎解釋？”

    此刻波動力學和矩陣力學最大的分歧就在對待量子的態度上嘛。

    李諭在黑板上邊寫邊說：“薛定諤教授的論文寫到，波動方程與流體力學中一個密度函數很相近，所以他猜測波動方程應該也是代表某種密度。

    “而波函數又有其特殊性，是一個關於時間的函數。

    “所以我認為，波函數的模平方，也就是大小的平方，是幾率密度。表示的是某個時刻的球形空間內，能夠找到粒子的概率。”

    這就是所謂的概率解釋了。

    對於大部分人來說，這個說法非常震撼三觀。

    愛因斯坦立馬不吸煙鬥了，說道：“你的意思是，波動方程雖然闡述了物質波，但就算費盡辛苦求出一個波函數，能夠描述電子這種實體粒子時，你能夠找到它還是要依賴一個幽靈般的概率幅？”

    李諭點頭道：“是這樣的。”

    “難以置信！”玻爾說，他心中其實有些暗喜，概率是哥本哈根最喜歡的東西，“泡利回來後，我會叫上他好好討論討論。”

    海森堡大體也認可概率，但如果是對的，波動力學不就領先自己的矩陣力學了？於是說：“我要先對波動方程進行深入的研究，再對概率解釋表達看法。”

    至於薛定諤本人，表情非常複雜，他創造波函數，就是為了證明連續性，結果自己的方程在物理上反而表示的還是概率？

    “如果是概率，不就意味著一個電子這樣的實體在通過空間時，沒有確定的路徑或者軌跡，而是可以由概率確定在某個空間區域中的任意地方找到？”薛定諤說，“我寧願相信粒子是以某種方式被一種場控製的，而這種場遵循波動方程，因此粒子就像波一樣運動，就像衝浪者。”

    李諭說：“這依賴於觀測者的角度，他希望哪個被看成真實的，是粒子還是場。”

    曆史上，薛定諤方程的概率解釋是玻恩提出的，並因此獲得了諾貝爾獎，但玻恩本人對此是不太認可的。

    因為他認為薛定諤已經把所有的事情做完了，自己僅僅提出了一個解釋的角度，就拿了個諾獎，不太合適，甚至有點生氣。

    玻恩本人一直認為自己應該和海森堡、約爾丹一起拿矩陣力學的諾獎。

    薛定諤、狄拉克、海森堡等人獲獎時間是緊挨著的：1932年海森堡，然後1933年是薛定諤與狄拉克兩人。

    諾貝爾獎委員之所以這安排，是因為他們的功勞很難評判高下，都太重要，甚至先後頒獎都不太合適。

    所以諾獎委員會的解決辦法是把1932年的物理學獎一直留到1933年一起頒發，這樣大家就挑不出毛病，幾人能在同一次頒獎儀式上一起被表彰。

    網上還有薛定諤、狄拉克、海森堡三人一起到斯德哥爾摩的照片。

    但這又引出兩個問題：

    其一，為什對矩陣力學同樣很重要的玻恩以及約爾丹沒有被授獎？

    其二，如果獎項隻準備給海森伯、薛定諤和狄拉克，為何不讓他們分享同一年的物理學獎？畢竟諾獎委員會的原則就是一次評獎可以最多有三人。

    最有可能的解釋是在1933年初，諾貝爾獎委員會就已經決定把1932年的獎頒給海森伯、玻恩和約爾旦，而把1933年的獎頒給薛定諤和狄拉克。

    但作出初步決定的幾個月後，德國發生了一件影響深遠的大事：小胡子希特勒當上總理了。

    小胡子在德國強勢掌權，而約爾丹在這時候加入了鈉脆！

    諾貝爾獎委員會不願意被視為與一位公開支持希特勒活動的人站在一起，就把玻恩和約爾旦一起剔除出考慮之列，——因為不可能把他們共同的工作割裂開而單獨給其中一位授獎。