Una historia tiene lugar en París, Francia, a principios del siglo XX.
La misma fiesta que dura miles de años, los Campos Elíseos rezuma prosperidad y ambigüedad, y el Moulin Rouge se llena de inquietud y vacilación.
En esta época vivía en París un joven llamado De Broglie. Por su nombre se puede ver que es un noble, y De es el símbolo de la nobleza francesa, al igual que el "Von" de la nobleza alemana. De hecho, el padre de De Broglie era conde en Francia y un poderoso ministro del gabinete. Un playboy que no se preocupa por la comida ni la ropa, pero se preocupa por cómo pasar el tiempo durante todo el día, naturalmente quiere encontrar algo que pueda consumir su energía para pasar esos días aburridos (de hecho, un playboy como él probablemente enfrentará este problema). )
De Broglie encontró una "carrera" interesante: estudiar historia medieval. Se dice que hubo muchas cosas misteriosas en la historia medieval que atrajeron a este joven.
A medida que pasa el tiempo, llegando a 1919, fue una era de rápida agitación en la comunidad científica. Fue durante este año que De Broglie de repente se interesó por la física, especialmente por la entonces popular teoría cuántica. En concreto, me interesaba una idea genial: la luz tiene partículas.
Esta idea fue propuesta por Planck hace más de diez años y posteriormente fue utilizada por Einstein para explicar el efecto fotoeléctrico. Sin embargo, aun así, es muy poco común entre las grandes escuelas de física.
De Broglie no necesariamente entendió las ideas físicas de este punto de vista. Quizás su comprensión fue simplemente que la idea decía que "las ondas son partículas". Quizás impulsivamente, quizás porque era joven y tranquilo, De Broglie llegó a una escuela bajo la dirección del maestro Lang Wan Zhi para estudiar como estudiante de posgrado.
Desde entonces, De Broglie ha emprendido una trayectoria vital que puede eclipsar cualquier leyenda.
II
Puede resultar difícil decir cuánta energía dedicó De Broglie a sus estudios de posgrado en historia. De Broglie, de hecho, no logró casi nada durante sus cinco años como estudiante de posgrado. De hecho, es concebible que sea difícil para un entusiasta de la historia medieval que antes no sabía nada sobre física marcar realmente una diferencia en la física.
Cinco años pasaron rápidamente y de Broglie comenzó a preocuparse por su tesis doctoral.
De hecho, De Broglie sólo entendió lo que decían Planck Einstein y su equipo acerca de que las ondas son partículas. (De hecho, Planck no podría haber usado la palabra "siempre". En ese momento, Planck había abandonado por completo su hipótesis cuántica original y había regresado al marco clásico). Y podía comprender la física real contenida en ella. sólo Dios lo sabe.
Cinco años después, en 1924, de Broglie finalmente presentó su tesis doctoral.
Su tesis doctoral tiene sólo poco más de una página, pero se puede adivinar que un artículo de poco más de una página ya le ha dado dolor de cabeza a De Broglie. Desafortunadamente, no se puede contratar a ningún pistolero para que ayude a escribir una tesis doctoral.
Su tesis doctoral simplemente plantea una conjetura. Dado que las ondas pueden ser partículas, las partículas también pueden ser ondas. Además, de Broglie propuso que la relación entre el vector de onda y la frecuencia angular de la onda y el momento y la energía de la partícula es:
Momento = Constante de Planck/vector de onda
Energía = Frecuencia angular * constante de Planck Ranke
Estas son las dos fórmulas propuestas en su artículo.
Estas dos fórmulas fueron propuestas íntegramente porque Einstein cuando explicaba el efecto fotoeléctrico propuso que el momento y la energía de los fotones satisfacen esta relación con los parámetros de la luz.
Puedes imaginar la respuesta a una tesis doctoral de este tipo. El jefe de De Broglie, Ron Vanzhi, informó al comité de revisión de tesis con antelación antes de votar para decidir si la tesis debía ser aprobada.
Tres de los seis profesores han dejado claro que votarán en contra. Resulta que en Europa era normal que un estudiante estudiara mucho durante varios años y no obtuviera un título. Lo mismo ocurre hoy en Europa. Además, De Broglie es un playboy tan fácil de engañar.
Sin embargo, esta vez es un poco diferente: el padre de De Broglie es un ministro del gabinete con alta autoridad, y De Broglie ha estado aquí durante cinco años sin siquiera obtener un doctorado. Naturalmente, ambas partes se sentirán avergonzadas. .
Desesperado, Lang Wanzhi le escribió una carta a un buen amigo suyo.
Se desconoce si Langevin quería ayudar a De Broglie a conseguir un médico por buenas intenciones, pero, de hecho, esta carta cambió la trayectoria del desarrollo científico.
Tres
El destinatario de esta carta es Einstein.
El contenido de la carta es aproximadamente el siguiente:
Estimado Albert Einstein:
Tengo aquí un estudiante de posgrado que ha estado estudiando para obtener un doctorado. . durante cinco años y está a punto de graduarse. Hay algunas ideas nuevas en su tesis de graduación.
Por favor, danos tu opinión sobre su artículo.
Además, por cierto, el padre de este estudiante de posgrado es conde y ministro del gabinete. Si puedes... serás recibido con gran ceremonia cuando vengas a Francia en el futuro.
Langzhiwan
En la carta, el subtexto de Lang Wanzhi parece ser, si no estás dispuesto a dar la cara, jaja, no lo vuelvas a hacer en el futuro.
No sé si por precaución o por admiración hacia el otro. Nació de su propio desvío. Einstein respondió cortésmente con una carta en el sentido de que había algunas ideas nuevas e interesantes en el artículo.
En esta época, aunque Einstein no pertenecía a ninguna escuela prestigiosa, ya era único y de bastante prestigio en el mundo. Con la carta de Einstein, los profesores del jurado no pudieron decir nada más.
Así que todos contentos.
Así "estudió" el hijo pródigo de Broglie para doctorarse.
De acuerdo con la tradición académica europea de la época, Langevin imprimió varias copias de la tesis doctoral de De Broglie y las envió a los departamentos de física de varias universidades europeas.
Casi todo el mundo pensó que las cosas terminarían ahí, y muchos años después la "muy original e interesante" tesis doctoral de De Broglie quedó enterrada en los archivos. De Broglie continuó sus estudios de doctorado.
Sin embargo, a la historia siempre le gusta hacer algunos chistes sin darse cuenta, y esos chistes suelen cambiar el destino de muchas personas.
Una de las tesis doctorales enviadas por Langevin fue a la Universidad de Viena.
Cuatro
Principios de 1926.
Viena.
En aquel momento, Debye, profesor responsable de las actividades académicas de física en la Universidad de Viena, recibió esta tesis doctoral y se la entregó a un profesor de mediana edad de su grupo.
El profesor fue asignado para hablar sobre la teoría del médico en un seminario dentro de dos semanas.
Este "viejo" conferenciante ya se ha adaptado a su vida actual, no sé si es mediocre o callado. Es concebible que para una persona que ha llegado a los cuarenta años pero todavía se entretiene como profesor, su futuro académico sea naturalmente confuso y sombrío. Es precisamente por la posición de este profesor que puede conseguir esta tarea, porque Debye le dio la tarea a este profesor porque "el problema que estás estudiando ahora no es muy importante. Cuéntanos sobre el artículo de De Broglie". /p>
El nombre del conferenciante es Schrödinger.
Durante las siguientes dos semanas, Schrödinger leyó atentamente la "tesis doctoral" de De Broglie. De hecho, en términos de contenido, la palabra "cuidadoso" no puede utilizarse en absoluto. El artículo de De Broglie tenía sólo poco más de una página y sólo proponía dos fórmulas, cuyos prototipos ya habían aparecido en los artículos publicados de Einstein.
Sin embargo, Schrödinger estaba confundido por lo que decía en su artículo. Schrödinger sólo sabía que De Broglie decía mucho sobre "las ondas son partículas y las partículas son ondas". Aparte de eso, se limitó a decir "dos oropéndolas cantando en los sauces verdes"; no sabía lo que quería decir.
Dos semanas después, Schrödinger se animó y presentó el contenido de este artículo en un seminario. El hablante no entiende y el oyente está naturalmente confundido. El jefe Debye comentó cortésmente:
“El punto de vista de este joven sigue siendo muy novedoso, por supuesto, tal vez lo necesitemos. para ir más allá. Por ejemplo, dado que se menciona el concepto de onda, debe haber una ecuación de onda". Años más tarde, alguien le preguntó a Debye si se arrepentía de su comentario original. Debye se rió de sí mismo: "¿No te parece un buen comentario?"
Y Debye sugirió que Schrödinger hiciera este trabajo y lo presentara en el seminario dos semanas después.
Dos semanas después.
Schrödinger volvió a explicar el artículo de De Broglie en el seminario y encontró la ecuación de onda para la "onda" de De Broglie.
¡Esta ecuación es la ecuación de Schrödinger!
Por supuesto, el artículo de De Broglie fue considerado basura desde el principio, y lo que proviene de la basura no estará muy lejos de la basura, por lo que nadie le dio esto a la "ola" de Deb. La ecuación se tomó en serio, y alguien incluso inventó un jingle para satirizar la ecuación de Schrödinger:
Irving usó su psi, los cálculos están muy bien informados;
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Pero no se puede decir qué significa psi.
(Irving es Schrödinger, psi es la variable en la ecuación de onda de Schrödinger)
La trama puede parecer ordinaria, pero la mediocridad a veces puede convertirse en motivo de milagros.
Fue la "mediocridad" de Schrödinger lo que le hizo no querer aceptar la mediocridad de su ecuación de ondas, y decidió probar suerte en esta ecuación nuevamente.
Cinco
La trama mencionada anteriormente, ubicada en el entorno general en ese momento, parece un gran terremoto debajo del lago; parece tranquilo desde la superficie del lago.
Permítanme dejar temporalmente de seguir al "viejo" profesor Schrödinger y revisar la agitación que ha ocurrido en la superficie de este gran lago en la comunidad de física en los últimos dos años.
Anteriormente, Bohr propuso su famosa trilogía inspirada en las teorías de Planck y Einstein, explicando el espectro del hidrógeno. En el desarrollo de estos diez años, la Escuela de Copenhague dirigida por Bohr se ha convertido en el "Shaolin Wudang" de la teoría cuántica.
En 1925, el discípulo favorito de Bohr, Heisenberg, propuso la famosa mecánica matricial, abandonando aún más el concepto clásico, revelando imágenes cuánticas, explicando con precisión muchos fenómenos, y se ha convertido en un tesoro de la Escuela de Copenhague—— El "Dragon Slayer" " del mundo cuántico. Pero pocos físicos entendían las matrices en aquella época, por lo que el impacto de la mecánica matricial era todavía limitado. De hecho, ni siquiera el propio Heisenberg entendía la palabra "matriz". Sin embargo, después de que su teoría salió a la luz, Born, otro discípulo de la Escuela de Copenhague, le dijo a Heisenberg que estaba usando matrices en matemáticas.
Volvamos atrás y centrémonos en lo que nuestro viejo y silencioso conferenciante Schrödinger estaba haciendo; quiero decir, dos semanas después de que Schrödinger explicara su ecuación de onda.
De hecho, en ese momento estaba inmerso en el apacible campo, esquiando con su amante en una estación de esquí de Viena.
No sé si es el agradable paisaje o la cálida y fragante nefrita que me rodea. En resumen, algo dio inspiración a Schrödinger, y fue esta inspiración la que cambió la trayectoria de la física.
¡Schrödinger derivó la teoría de los átomos de hidrógeno de Bohr a partir de sus ecuaciones!
Seis
Cuando salió el e-day, el mundo entero se asustó.
A partir de entonces, nadie se atrevió a considerar la ecuación de ondas de Schrödinger como una tontería.
Bohr, el director de la Escuela de Copenhague, se sorprendió aún más, por lo que invitó a Schrödinger a Copenhague para discutir en detalle las sutilezas de la cuántica.
Sin embargo, para desgracia de Bohr, durante la "discusión" de diez días, las dos personas no pudieron entender en absoluto lo que decía la otra parte. Schrödinger regresó a Viena después de un agotador pero infructuoso "debate sobre la espada entre Köben y Hagen".
Schrödinger regresó a Viena y continuó su trabajo. Demostró que la mecánica matricial de Heisenberg y la teoría cuántica expresada por su ecuación de onda eran en realidad descripciones diferentes.
A partir de entonces, "Yitian" y "Slaying the Dragon" se convirtieron en uno.
Después de eso, Schrödinger intentó derivar ecuaciones más básicas a partir de supuestos más básicos, pero finalmente fracasó. Pronto, también perdió interés en esto y se dedicó a estudiar "qué es la vida".
La historia continúa el romance de su comedia histórica.
Tanto de Broglie como Schrödinger pasaron a la historia como premios Nobel por esta comedia.
Fin del movimiento
De hecho, en esta historia absurda, Dios aún conservaba algo de justicia. Schrödinger derivó su ecuación de onda sólo un año después del nacimiento de la mecánica matricial de Heisenberg. Si Dios hubiera hecho una broma mayor y le hubiera pedido a Schrödinger que derivara la ecuación de Schrödinger antes de 1925, me temo que la mecánica matricial no habría nacido en absoluto (la teoría de las ecuaciones de ondas, también conocidas como ecuaciones diferenciales parciales, es familiar para la mayoría de los físicos , y Mucha gente no entendía la matriz en ese momento). Desde este punto de vista, la Escuela de Copenhague, que lleva más de diez años luchando en el campo cuántico, ¡realmente va a vomitar sangre!
Aunque la ecuación de Schrödinger calculó tal ecuación de onda, no pudo comprender realmente la esencia de esta ecuación. En cambio, le dio a su ecuación una explicación incorrecta: tal vez lo que no le pertenecía no se resolvería después de todo. Dáselo. La interpretación correcta de la ecuación de Schrödinger la hizo Born de la Escuela de Copenhague. (Por supuesto, la explicación de Born también enfureció mucho a Einstein, otro maestro de la física. Nunca olvidaría "Dios no usa dados para decidir el mundo" hasta su muerte. Esta es una historia más adelante).
Las ecuaciones más básicas de la mecánica cuántica, la teoría básica que Schrödinger intentó obtener pero finalmente no logró lograr, fueron derivadas por Dirac, otro joven discípulo de la escuela radical de Hagen, quien finalmente dirigió Este grupo construyó el templo de la mecánica cuántica.
Solo como referencia