量子力學也是自然科學史上經過實驗證明的最準確的理論,但沒有人能夠理解量子的概念。 我說沒人能理解,我絕對不是指我們這個層次的人,而是指連量子力學的創始人都無法理解。
玻爾茲曼
,1844-1906, 奧地利人
早在1877年,玻爾茲曼就假設原子的能量可以是某個單位值的整數倍。 那么,在粒子數和總能量一定的條件下,最可能的分布就是每個能量Ei對應的粒子數的分布。 狀態,這就是所謂的玻爾茲曼分布。 離散能級存在的思想對于量子力學的建立具有指導意義。 玻爾茲曼被稱為“堅信原子存在的人”。
巴爾默
,1825–1898,瑞士
1885年,巴爾默猜測氫原子在可見光部分的4條譜線的波長滿足公式,這是量子力學發展的第一步。
普朗克
馬克斯,1858-1947,德國
1900年,普朗克利用他靈光一現所構建的內能-熵關系,推導出了一個公式,可以描述黑體輻射的能量密度對輻射波長(頻率)的依賴性。 此外,他想根據玻爾茲曼的經典統計技巧推導出這個公式,即計算有多少種不同的方式將N個球放入P個盒子中。 這樣,他就必須假設某個頻率的輻射所對應的內能一定是他之前引入的能量量綱的量的整數倍。 也就是說,它是具有頻率的輻射的基本能量單位。 這一假說被視為量子力學的開端,普朗克常數h也成為量子力學的標志。 普朗克被譽為“將一生奉獻給熱力學的人”。
愛因斯坦
,1879-1955,德國
1905年,愛因斯坦利用頻率輻射是基本能量單位的假設成功地解釋了光電效應。 愛因斯坦對量子力學的貢獻還包括引入玻色-愛因斯坦統計、引入諧振器零點能量概念、討論量子力學的完備性以及建立固體量子理論。
盧瑟福
,1871-1937, 新西蘭裔英國人
1911年,盧瑟福用粒子轟擊金箔,并根據散射實驗的結果提出了原子有核模型。 1917年,他通過原子分裂實驗發現了質子。
玻爾
尼爾斯·玻爾,1885-1962,丹麥人
玻爾根據巴爾默和里茲的光譜公式指出量子物理力學公式,原子的發光是由電子在不同能級的躍遷引起的。 1913年,玻爾提出了氫原子模型,并首次提供了電子軌道的量子化條件。 玻爾在哥本哈根建立的研究所后來成為量子力學先驅的聚集地。
索末菲
,1868-1951,德國
舊量子理論的創始人之一索末菲提出了描述氫原子中電子行為的第一和第三量子數。 他為理論物理時代培養了大批學生,是學生中獲得諾貝爾獎最多的導師。
維格納
, 1902–1995, 匈牙利裔美國人
維格納在他的博士論文中首先提到,分子激發態具有能量展寬,這與平均壽命通過關系有關。 相關工作始于1922年,并于1925年發表。維格納發現簡并態的存在與量子系統對稱性的不可約表示有關。 他是將群論應用于量子力學的重要推動者。
康普頓
霍莉,1892-1962,美國人
1923年,康普頓用光具有粒子性的假設來解釋X射線被電子散射后波長隨散射角的變化。 康普頓效應有力地證明了光是粒子狀的。
玻色
內斯·玻色,1894-1974,印度
1924年,玻色以光量子的能級有子能級()為前提,推導出黑體輻射公式。 玻色的論文被翻譯成德文并由愛因斯坦出版。 愛因斯坦追隨玻色的工作并發展了玻色-愛因斯坦統計。 具有整數自旋的粒子滿足玻色-愛因斯坦統計,稱為玻色子。
泡利
泡利,1900-1958,奧地利人
1924年,泡利推論電子仍具有二元自由度,并提出“不相容原理”。 泡利矩陣是描述自旋角動量的數學工具。 它是狄拉克相對論量子力學中狄拉克矩陣的前身。 泡利還證明了粒子自旋與不同量子統計之間的對應關系。 1930年,泡利預言了中微子的存在。
費米
費米,1901–1954,意大利人
1925年,費米提出了滿足泡利不相容原理的粒子統計定律,即費米-狄拉克統計。 具有半整數自旋的粒子稱為費米子,滿足費米-狄拉克統計。
德布羅意
路易斯·德,1892-1987,法國
受光可能是粒子這一概念的啟發,德布羅意于 1924 年提出了電子等物質粒子也是波的想法。 這就是物質波的概念。 德布羅意后來致力于量子力學的因果解釋。
海森堡
, 1901-1976, 德國
1925年量子物理力學公式,海森堡構建了新的量子力學,即矩陣力學,以解釋原子譜線的強度。 1927年,海森堡提出測不準原理。
約旦
恩斯特,1902 – 1980,德國
喬丹參與了矩陣力學的建立,并從中導出了表達式,這是經典力學方程運算的基礎。 還推導了費米子的反輸運關系。 喬丹對量子力學的貢獻并沒有得到應有的認可。
出生
馬克斯·玻恩,1882-1970 年,德國人
1921年,玻恩建立了晶體的晶格理論; 1925年,他與喬丹協助建立矩陣力學; 1926年,他給出了波函數的概率振幅解釋。 玻恩是一位在數學和物理學方面有著淵博知識的偉大學者。
薛定諤
埃爾文·施羅 (Erwin Schr?),1887-1961,奧地利人
1926年,為了尋找德布羅意物質波的波動方程,薛定諤提出了著名的薛定諤方程。 更重要的是,他深刻地指出量子力學是一個特征值問題。 薛定諤方程是量子力學的基本方程之一。 1935年,他提出了一個思想實驗,后來被命名為“薛定諤的貓”。 他的初衷很簡單,就是希望能夠在貓的死亡和活著狀態(宏觀)與放射性物質的腐爛或未腐爛(微觀)狀態之間建立對應關系。 ,因此存在可以用作微觀量子態指標的宏觀觀察,類似于指數 x 與指數函數 ex 之間的對應關系。 很多關于《薛定諤的貓》的說法都是后來者的解讀。 他的小冊子《生命是什么》對生物學(生命存在信息的載體)和材料科學(準周期結構)產生了深遠的影響。 薛定諤也是一位偉大的文化學者。
古德斯密特
烏倫貝克
,1902-1978, 荷蘭人
,1900-1988,荷蘭人(右起)
1926年,他們用電子自旋的概念解釋了塞曼效應和氫原子光譜的精細結構。 自旋是描述原子中電子狀態的第四個量子數。
狄拉克
帕姆·狄拉克,1902-1984,英國
1926年,狄拉克敏銳地注意到矩陣力學中的交換關系與經典力學中的泊松括號之間的類比。 1928年,狄拉克推導出滿足相對論的量子力學方程,即狄拉克方程。 從這個方程出發,我們可以了解到電子的自旋是一種本征屬性,有反粒子等等。 他還研究了相同粒子的性質并獲得了著名的費米-狄拉克統計。 狄拉克1930年出版的《量子力學原理》是量子力學史上的里程碑。
馮·諾依曼
約翰·馮 (John von),1903-1957 年,匈牙利裔美國人
馮·諾依曼是一位多才多藝的天才,在數學、物理、計算機乃至經濟學領域都做出了杰出的貢獻。 1926年,馮·諾依曼指出算子的本征態擴散到向量空間中,并將其命名為希爾伯特空間。 量子態可以看作希爾伯特空間中的向量。 此外,馮·諾依曼認為,測量一個力學量所得到的值應該是該力學量的某個特征值; 測量的狀態崩潰到相應的本征態。 馮·諾依曼于1932年寫的《量子力學的數學基礎》是量子力學測量理論的基礎,盡管它可能不正確。
希爾伯特
大衛,1862-1943,德國
希爾伯特是一位無與倫比的天才數學家。 他1900年關于數學問題的報告為一百多年來的數學研究指明了方向。 希爾伯特后來對物理學產生了濃厚的興趣,并參與了廣義相對論的研究。 以他的名字命名的希爾伯特空間是量子力學中的一個關鍵概念。 量子力學中討論的系統狀態可以被視為希爾伯特空間中的向量。
韋爾
韋爾,1885-1955,德國
韋爾是一位著名的數學物理學家,對物理學的許多領域都做出了貢獻。 他將規范場論和群論的概念引入物理學。 群論是深入研究量子力學的基礎。
費曼
,1918-1988,美國
費曼于1948年給出了量子力學的第三個表達式——路徑積分表達式。 由于對量子電動力學建立的貢獻,他于1965年獲得諾貝爾物理學獎。
鐘
約翰·貝爾,1928-1990,愛爾蘭人
1964年,貝爾提出了著名的貝爾不等式,從而開啟了量子力學研究的新時代。 貝爾不等式基于經典概率,而量子力學測量顯示出違反貝爾不等式的相關性。 貝爾不等式引發了關于量子力學基本問題(從字面解釋到實際測量問題)的爭論。