量子熱學(xué)雜記故事發(fā)生在二十世紀(jì)初的西班牙。米蘭。一樣的延續(xù)著千百年的燈啤酒綠，香榭麗舍大街上充溢著繁華和暖昧，紅磨坊里彌漫著焦躁與迷茫。而在此時(shí)的倫敦，有一個(gè)年青人，名子稱(chēng)作德布羅意()，從他的名子當(dāng)中可以看出這是一個(gè)貴族，事實(shí)上德布羅意的兒子正是日本的一個(gè)伯爵，而且是正是一位當(dāng)權(quán)的內(nèi)閣廳長(zhǎng)。這樣一個(gè)不愁吃不愁穿只是成天愁著怎樣打發(fā)光陰的花花公子自然要找一個(gè)能消耗精力的東西來(lái)磨蹭掉這些無(wú)趣的日子雖然象他這樣的花花公子大概就會(huì)面臨這樣的問(wèn)題德布羅意則找到了一個(gè)很酷的“事業(yè)”——研究中世紀(jì)史。聽(tīng)說(shuō)是由于中世紀(jì)史中有著好多神秘的東西吸引著那位年青人。時(shí)間一轉(zhuǎn)就到了1919，這是一個(gè)科學(xué)界隨之動(dòng)亂動(dòng)著的年代。就在這一年，德布羅意忽然移情別戀對(duì)化學(xué)形成了興趣，尤其是感興趣于當(dāng)時(shí)正流行的量子論。具體來(lái)說(shuō)就是感興趣于一個(gè)在當(dāng)時(shí)很酷的觀點(diǎn)光具有粒子性。這一觀點(diǎn)早在十幾年前由普朗克提出，而后被愛(ài)因斯坦拿來(lái)解釋了光電效應(yīng)，但畢竟這么，也十分不見(jiàn)容于數(shù)學(xué)學(xué)界各房門(mén)派。德布羅意倒并不見(jiàn)得對(duì)這一觀點(diǎn)的數(shù)學(xué)思想有多了解，其實(shí)他的理解也僅僅就是理解到這個(gè)觀點(diǎn)是在說(shuō)“波就是粒子”。其實(shí)是一時(shí)沖動(dòng)，顯然是由于年青而擺酷，德布羅意來(lái)到了一派宗師朗之萬(wàn)門(mén)下讀研究生。
自此，德布羅意走出了一道足以讓讓任何傳奇都黯然失色的人生軌歷史上德布羅意究竟花了多少精力去讀他的研究生其實(shí)早已很難說(shuō)清，事實(shí)上德布羅意在他的年研究生生涯中幾乎是一事無(wú)成。事實(shí)上也可以想像，一個(gè)此前對(duì)化學(xué)一竅不通的中世紀(jì)史愛(ài)好者很難真正的在數(shù)學(xué)起來(lái)做些哪些。白駒過(guò)隙般的兩年一晃就過(guò)去了，德布羅意開(kāi)始要為他的博士論文苦惱了。雖然德布羅意大概只是明白普朗克愛(ài)因斯坦那幫家伙仍然在說(shuō)哪些波就是粒子，事實(shí)上對(duì)于普朗克大概不能用“一直”二字，此時(shí)的普朗克早已完全拋棄自己曾經(jīng)的量子假定，又回到了精典的就框架。而真正其中包含的化學(xué)，他能理解多少大概只有上帝清楚。三年的盡頭，也就是在1924，德布羅意總算遞交了自己的博士論文。他的博士論文只有一頁(yè)紙多一點(diǎn)，不過(guò)可以推測(cè)這一頁(yè)多一點(diǎn)的一份論文大概早已讓德布羅意很頭痛了，只可惜當(dāng)時(shí)沒(méi)有槍手可以雇來(lái)幫忙寫(xiě)博士論文。他的博士論文只是說(shuō)了一個(gè)推測(cè)，既然波可以是粒子，這么反過(guò)來(lái)粒子也可以角頻度這就是他的論文里提出的兩個(gè)公式而這兩個(gè)公式的提出也完全是由于在愛(ài)因斯坦解釋光電效應(yīng)的時(shí)侯提出光子的動(dòng)量和能量與光的參數(shù)滿(mǎn)足這一關(guān)系。可以想像這樣一個(gè)博士論文會(huì)得到如何的回應(yīng)。在對(duì)論文是否通過(guò)的投票之前，德布羅意的老總朗之萬(wàn)就事先獲知論文評(píng)審委院士中有三位已明晰表態(tài)會(huì)投反對(duì)票。
原本在法國(guó)，一個(gè)中學(xué)生苦讀數(shù)年都拿不到學(xué)位是件很正常的事情，時(shí)至今日的法國(guó)也仍然這么。即便德布羅意原本就是如此一個(gè)來(lái)混日子的的花花公子。但是此次偏偏又有些不一樣——德布羅意的女兒又是一位權(quán)高望眾的內(nèi)閣廳長(zhǎng)，而德布羅意在此鬼混兩年最后連一個(gè)Ph.D都沒(méi)領(lǐng)到，雙方面子上自然也有些掛不住。情急之中，朗之萬(wàn)往他的一個(gè)好同學(xué)那兒寄了一封信。當(dāng)年的朗之萬(wàn)是不是礙于情面想幫德布羅意混得一個(gè)PhD已不得而知，但是事上，這一封信卻改變了科學(xué)發(fā)展的軌跡。這封信的收信人是愛(ài)因斯坦。信的內(nèi)容大致如下在我這兒有一位研究生，早已攻讀了三年的博士學(xué)位，現(xiàn)在正式結(jié)業(yè)，在他遞交的結(jié)業(yè)論文中有一些新的看法請(qǐng)對(duì)他的論文做出您的評(píng)價(jià)。另外順便向您提到，該研究生的兒子是弊國(guó)的一位伯爵，內(nèi)閣的來(lái)您來(lái)日本定會(huì)遭到隆重的接待朗之萬(wàn)在信中，大概朗之萬(wàn)的潛臺(tái)詞雖然就是假如您不肯給個(gè)面子，呵呵，以不知是出于知趣呢，還是出于當(dāng)初自己的離經(jīng)叛道而形成的惺惺相惜，愛(ài)因斯坦很客氣回了一封信，大意是該論文里有一些很新很有趣的思想云云。此時(shí)的愛(ài)因斯坦雖不屬于任何名門(mén)望派，卻已獨(dú)步于江湖，頗具名望。有了愛(ài)因斯坦的這封信，評(píng)審委員會(huì)的幾位院士也不好再多說(shuō)些哪些了。
于是，皆大歡喜。放蕩子弟德布羅意就這樣“攻讀”下了他的PhD(博士而根據(jù)當(dāng)時(shí)法國(guó)的學(xué)術(shù)傳統(tǒng)，朗之萬(wàn)則將德布羅意的博士論文印成若干份分寄到了意大利各學(xué)院的化學(xué)系。大概所有人都以為事情會(huì)就此了結(jié)，多少年之后德布羅意那篇“很新很有趣”博士論文也就被掩藏到了檔案堆里了。德布羅意大概也就自此以一個(gè)PhD的身分繼續(xù)自己的放蕩生活。但歷史總是喜歡用碰巧來(lái)開(kāi)一些玩笑，而這些玩笑中常常也就順帶著改變了許多人的命運(yùn)。在朗之萬(wàn)寄送的博士論文中，有一份來(lái)到了維也納學(xué)院。1926年初。維也納。當(dāng)時(shí)在維也納學(xué)院主持?jǐn)?shù)學(xué)學(xué)術(shù)活動(dòng)的院長(zhǎng)是德拜，他收到這份博士論文后，將它交給了他的組上面一位早已年屆中年的講師。那位講師接到的任務(wù)是在兩周后的(學(xué)術(shù)會(huì)議中將該博士論講一下。那位“老”講師大概已經(jīng)適應(yīng)了他如今這些不知算是乏味還是算是平淡的生活，可以想像，一個(gè)已到弱冠之年而一直只在講師的位置上游蕩的人，其學(xué)術(shù)前途自然是迷蒙而黯淡。而大概也正由于那位講師的這些地位才促使它可以獲得這個(gè)任務(wù)，由于德拜將任務(wù)交給那位講師時(shí)的理由正是“你如今研究的問(wèn)題不很重要，不如給我們講講德布羅意的論文吧”。那位講師的名子稱(chēng)作——薛定諤()在接出來(lái)的兩周里，薛定諤仔細(xì)的讀了一下德布羅意的“博士論文”，雖然從內(nèi)容上來(lái)講其實(shí)根本就用不上“仔細(xì)”二字，德布羅意的這篇論文只不過(guò)一頁(yè)紙多一點(diǎn)，通篇提出的多項(xiàng)式也不過(guò)就兩個(gè)而已，但是其原型是早已在愛(ài)因斯坦發(fā)表的論文中出現(xiàn)過(guò)的但是論文里說(shuō)的話(huà)卻讓薛定諤一頭霧水，薛定諤只曉得德布羅意大講了一通“波即粒子，粒子即波”，除此之外則是“兩個(gè)黃鸝鳴翠柳”——不知所云。
兩周以后，薛定諤硬著頭皮把這篇論文的內(nèi)容在上講了一下，講者不懂聽(tīng)者自然也是云里霧里，而老總德拜則做了一個(gè)客氣的評(píng)價(jià)“這個(gè)年青人的觀點(diǎn)還是有些新穎的東西的，盡管變得很兒子氣，其實(shí)其實(shí)他須要更深入一步，例如既然提及波的概念，這么總該有一個(gè)波動(dòng)多項(xiàng)式吧”多年之后有人問(wèn)德拜是否懊悔自己曾經(jīng)做出的這一個(gè)評(píng)論，德拜自我解嘲的說(shuō)“你不認(rèn)為但是，德拜建議薛定諤做一做這個(gè)工作，在兩周之后的上再講一下。兩周之后。薛定諤再度在上講解德布羅意的論文，而且為德布羅意的“波”找了一個(gè)波動(dòng)多項(xiàng)式。這個(gè)等式就是“薛定諤等式”～當(dāng)然，一開(kāi)始德布羅意的那篇論文就早已覺(jué)得是垃圾，而從垃圾形成下來(lái)的自然也不會(huì)離垃圾太遠(yuǎn)，于是沒(méi)人真正把這個(gè)活生生給德布羅意的“波”套上的多項(xiàng)式當(dāng)一回事，甚至還有人順口編了一首順口溜抨擊薛定諤的等式歐文用他的psi，估算上去真靈通psi真正代表哪些，沒(méi)人就能說(shuō)得清。歐文就是薛定諤，psi是薛定諤波動(dòng)多項(xiàng)式中的一個(gè)變量大概正是薛定諤的“平庸”使得它對(duì)自己的這個(gè)波動(dòng)多項(xiàng)式的乏味有些心有不甘，他決定再在這個(gè)等式中撞一撞運(yùn)氣。前面提到的情節(jié)放在當(dāng)時(shí)的大環(huán)境中來(lái)看就似乎是河水下的一場(chǎng)大地震——從海面上看來(lái)卻是風(fēng)平浪靜。
下邊請(qǐng)容許我暫時(shí)停止對(duì)“老”講師薛定諤的追蹤，而回過(guò)頭來(lái)看一看這三年發(fā)生化學(xué)學(xué)界這個(gè)大湖表面的風(fēng)浪。此前，玻爾由普朗克和愛(ài)因斯坦的理論的啟發(fā)提出了知名的“三部曲”，解釋了氫波譜，在這十幾年的發(fā)展當(dāng)中，由玻爾掌門(mén)的阿姆斯特丹學(xué)派已經(jīng)是量子理論界的“少林峨嵋”。1925，玻爾的得意弟子海森堡提出了知名的矩陣熱學(xué)，進(jìn)一步拋棄精典概念，闡明量子圖像，精確的解釋了許多現(xiàn)象，早已成為阿姆斯特丹學(xué)派的鎮(zhèn)門(mén)之寶——量子屆的“屠龍寶刀”。不過(guò)在當(dāng)時(shí)懂矩陣的化學(xué)學(xué)家沒(méi)有幾個(gè)，所以矩陣熱學(xué)的影響力依然有限。事實(shí)上就是海森堡本人也并不懂“矩陣”，而只是在他的理論揭曉以后阿姆斯特丹學(xué)派的另一位弟子玻恩告訴海森堡他用的東西在物理中就是矩陣。再回過(guò)頭來(lái)再關(guān)注一下我們那種生活風(fēng)平浪靜的老講師薛定諤在干些哪些——我指的是在薛定諤講解他的波動(dòng)多項(xiàng)式以后的兩個(gè)禮拜里。事實(shí)上此時(shí)的他正浸在溫柔鄉(xiāng)中——帶著他的情婦在維也納的某個(gè)滑冰場(chǎng)滑不曉得是宜人的景色還是身邊的溫香軟玉，其實(shí)是冥冥之中有某種東西，給了薛定諤一個(gè)靈感，而就是這一個(gè)靈感，改變了數(shù)學(xué)學(xué)發(fā)展的軌跡。薛定諤從他的等式中得出了玻爾的氫原子理論～倚天一出，天下大驚。
自此誰(shuí)也不敢再把薛定諤的波動(dòng)多項(xiàng)式當(dāng)作(胡扯赫爾辛基學(xué)派的掌門(mén)人玻爾更是大為吃驚，于是將薛定諤請(qǐng)到赫爾辛基，詳盡切磋量子之精妙。但是讓玻爾遺憾的是，在七天的漫長(zhǎng)“切磋”中，兩個(gè)人根本都不懂對(duì)方在說(shuō)些哪些。在一場(chǎng)讓兩個(gè)人都疲累不堪卻又毫無(wú)結(jié)果的“哥本哈根論劍”之后，薛定諤回到了維也納，薛定諤回到了維也納以后依然繼續(xù)做了一工作，他證明了海森堡的矩陣熱學(xué)和他的波動(dòng)方程敘述的量子論似乎只是不同的描述方法。自此“倚天”“屠龍”合而為一。隨后，薛定諤雖也企圖從更基本的假定出發(fā)導(dǎo)入更基本的多項(xiàng)式，但終究沒(méi)有成功，而不久，他也對(duì)這個(gè)喪失了興趣，轉(zhuǎn)而去研究“生命是哪些”。歷史則繼續(xù)著演義他的歷史喜劇。德布羅意量子物理史話(huà)txt，薛定諤都在這場(chǎng)喜劇中成為諾獎(jiǎng)得主而名眷顧史。尾聲雖然在這一段讓人啼笑皆非的歷史當(dāng)中，上帝還是保留了某種公平的。薛定諤得動(dòng)等式僅在海森堡的矩陣熱學(xué)的的誕生一年以后，如果上帝把這個(gè)玩笑開(kāi)得更大一點(diǎn)，讓薛定諤在1925年之前就導(dǎo)入薛定諤多項(xiàng)式，那也許矩陣熱學(xué)就根本不可能誕生了波動(dòng)多項(xiàng)式也就是偏微分多項(xiàng)式的理論是為大多數(shù)化學(xué)學(xué)家所熟悉的，而矩陣在當(dāng)時(shí)則沒(méi)有多少人懂。
這么則此前在量子領(lǐng)域已辛苦拼搏了十幾年的奧斯陸學(xué)派就真要嘔血了～薛定諤多項(xiàng)式畢竟搞出了如此一個(gè)波動(dòng)多項(xiàng)式量子物理史話(huà)txt，卻并不能真正理解這個(gè)等式真諦之處，而對(duì)它的等式給出了一個(gè)錯(cuò)誤的解釋——也許命中注定不該屬于他的東西終究就不會(huì)讓他得到。對(duì)薛定諤多項(xiàng)式的正確解釋是有阿姆斯特丹學(xué)派的玻恩做出的。其實(shí)玻恩的解釋也讓數(shù)學(xué)界另一位大師——愛(ài)因斯坦極為憤慨，至死也念念不忘“上帝不會(huì)用擲骰子來(lái)決定這個(gè)世界的”，此為后話(huà)更基本的量子熱學(xué)多項(xiàng)式，也就是薛定諤企圖獲得但終究無(wú)力企及的的基本理論，則是由根本哈根學(xué)派的另一位少壯派弟子——狄拉克導(dǎo)入的，而狄拉克則最終領(lǐng)袖群倫，壘砌了量子熱學(xué)的祭壇。