要理論
司今（）
講課中的索末菲
量子熱學是人類科學文明發展史上的一朵雷人，她自誕生一百多年來，為人類文明的進步與繁榮立下了汗馬功勞！直至現今，她還是我們認識微觀世界的“圣經”。
面對這樣一朵科學雷人，我們在學習、領會、運用的同時，也形成了眾多困擾，我們困擾她的思想跳躍性、理論描述詭異性、物質不可知性等。
她像“玄學”一樣“高深詭譎”，又像精典數學學那樣“經久耐用”。
說她詭異，主要表現在與精典熱學相悖和與我們認識事物思維的叛逆上，說她實用，主要表現在對一切微觀實驗現象的理解上又都逃脫不了它指定的描述范圍。
我們困擾了，這真是一部天書！？
這個世界真的如同她描述那樣詭異嗎？莫非微觀領域與宏觀世界真就隱含了二種不可兼容的規律？
量子理論是至臻的科學真理嗎？她對微觀世界的描述會不會存在缺陷、錯誤、失誤、偏差呢？
思索、認識、解決這種問題最好的辦法應是找尋她誕生、發展的歷史，從她的理論確立、演變過程中去找尋其中可能存在的疏忽或可以形成另一種剖析的方式，其實可以幫助我們走出困局。
我們曉得，量子熱學的發展大致分為三個階段：
1、經典量子熱學（又稱舊量子熱學）
2、現代量子熱學
3、量子場論.
現代量子熱學及量子場論都是在舊量子論的基礎上“補充”而發展上去的。
舊量子論出現于1900年至1925年之間，盡管她并不很完整或一致，但一些啟發式理論是對于精典熱學所做的最初始的量子修正。舊量子論包括普朗克的量子假說、愛因斯坦的光量子理論和玻爾的原子理論等，但舊量子論最靚麗輝煌的貢獻無疑應屬玻爾模型。
自從夫朗和斐于1814年發覺了太陽波譜的譜線以后，經過近百年的努力，數學學家仍然未能找到一個合理的解釋。而玻爾的模型竟然能以簡單的算術公式，確切地估算出氫原子的譜線。這驚人的結果給與了科學家無比的鼓勵和激奮，她們的確是朝著正確的方往前進。好多年青有為的化學學家，都開始研究量子方面的數學。由于，可以得到好多珍稀的結果。
直至明天，舊量子論仍然有聲有色地存在著。它早已轉弄成一種半精典近似方式，稱為WKB近似。許多化學學家經常會使用WKB近似來解析一些極困難的量子問題。在1970年代和1980年代，化學學家發覺了如何半精典地解析混沌理論以后，這研究領域又顯得十分熱門。
不過，當我們仔細閱讀與領會舊量子熱學時，都會發覺，有一個被我們近乎遺忘的化學學家索末菲，他對舊量子熱學的發展與建立方面所作出的戰功可以與玻爾、盧森堡等抗衡；但我搜索了“百度百科·量子熱學”，閱讀了量子熱學發展史，卻很難找到或極少提到索末菲；這使我沮喪了……
由此，我想到了現代電磁學中數學學家特斯拉的地位，可以如此說，沒有特斯拉就沒有現代工業文明，更沒有我們現代化的生活；同樣，沒有索末菲就沒有精細結構常數，就沒有現代量子熱學，他在解釋氫原子軌道運動時，借開普勒軌道運動思想，引入了橢圓運動概念，首先提出第二量子數（角量子數）和第四量子數（載流子量子數），而且提出精細結構常數和開創了X射線波動理論等。
索末菲與特斯拉都是二十世紀二位被遺忘的真正數學學“大家”，她們與好多諾貝爾獎獲得者相比毫不遜色，但她們最終還是被諾貝爾獎和我們所遺忘，這真讓人疑惑不解！？
假如說，特拉斯的慘劇來自于他的自傲、孤僻、對手打壓及政治禁閉；這么，索末菲卻是一個謙遜、博學，樂于助人的高尚之人，他既沒有對手，也沒有政治誅殺，他何以被諾貝爾獎與歷史遺忘呢？這只有一個誘因可以解釋，那就是：自19世紀末期到如今，我們數學學研究的狂熱度都置于對精典叛逆的贊美與鼓勵起來了，對于像索末菲這樣堅守精典的化學學研究者自然不會給與鼓勵與掌聲。
在這個與“經典化學”決裂、“背叛至上”的年代，索末菲無疑是一個地地道道的精典守護者！他被這個時代、這個時代的諾貝爾獎丟棄是在自然不過的事。
然而，面對現今量子熱學的苦惱與窘境，我們又不能不去反省、留戀“經典”；精典熱學真的就解釋不了微觀世界的運動現象嗎？我看不盡然！
索末菲的舊量子理論給我們啟迪：用“開普勒運動”可以解決波爾軌道產生與變化問題，用“諧振子模型”可以解釋量子的離散、概率問題，用三維“旋轉子模型”可以確定角動量、空間量子化問題等，而這種解釋所用的理論都屬于精典熱學范疇呀。
我們也不應當忘掉，索末菲還是一位功底極深的陀螺運動研究專家；假如他當時才能認識到微觀粒子如同一個載流子小磁陀螺一樣，有載流子和載流子磁矩存在，且粒子載流子可以形成載流子磁場，相信，他的舊量子理論所取得的成就絕不會像昨天這樣處于“被替代”的命運中！
我衷心地崇敬他的“固執”秉性、懷念他的“守望”精神！我仍然想順著他對微觀世界精典思考的脈絡，為現今困擾的量子熱學找扇“回家”的門！
量子熱學不是“天書”，也不是“玄學”學，她應屬于精典數學學——不過，須要給以補充、完善；我相信，總有三天我們會從索末菲那里找到她“經典”的倩影和理想的縮影！
因此，我在努力著——磁陀螺，磁陀螺，磁陀螺......走自己的路，讓她們去說去吧......
附表：1、維基百科：阿諾·索末菲
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日本化學學家阿諾德·索末菲
阿諾德·索末菲（,1868年12月5日－1951年4月26日），全名，是一位美國化學學家，量子熱學與原子化學學的開山先祖之一。他發覺了精細結構常數，一個關于電磁互相作用的很重要的常數。他也是一位杰出的老師，教導和培養了好多優秀的理論化學學家。
索末菲是目前為止教導過最多諾貝爾化學學獎得主的人，他首先提出第二量子數（角量子數）和第四量子數（載流子量子數），而且提出精細結構常數和開創了X射線波動理論。
學歷
索末菲的故鄉，東普魯士的柯尼斯堡有一所享負盛名的學院，柯尼斯堡學院。索末菲申請到在柯尼斯堡學院讀書。他學習的是物理和自然科學。結業后，他又繼續攻讀博士學位。物理家費迪南德·馮·林得曼是他的博士論文指導老師。而物理家阿道夫·賀維茲和大衛·希爾伯特及化學學家艾密·維謝(Emil)也讓他獲益良多。據悉，他在出席法蘭西領邦同盟的中學生聯合會時身上留下了因田徑引起的疤痕。索末菲在1891年(23歲)時取得博士學位。得到博士學位后，由于要領取班主任證明，索末菲仍然留在柯尼斯堡打算功課。1892年，他順利地通過了全省考試，獲得班主任證明。之后，他又步入部隊服役，經過一年的訓練，于1893年9月，完成兵役。但索末菲在服完兵役8年后又服了8周的自愿役。隨著胡須的出現、逐漸變好的體格及普魯士人的談吐和臉部因田徑引起的疤痕，他給人一種身為輕騎兵里的上尉的印象。
哥廷根學院
1893年10月，索末菲辛運地靠著私人關系，步入美國的物理中心哥廷根學院，成為院長在礦產大學的助理。院士以前在柯尼斯堡學院教過書，是索末菲家庭的老同學。
1894年9月物理學家誰憑借著x射線的巨大成就，索末菲成為物理家菲利克斯·克萊因的助理，紀錄課堂的授課內容。這樣，中學生可以在物理讀書室溫習他的筆記。他也是物理讀書室的管理員。在克萊因的悉心督查下，他通過了英語國家院士資格考試，允許他成為私人講師()。1895年開始，他即將任職為哥廷根學院的私人講師。身為一位私人講師，索末菲在哥廷根學院主要教導各類各樣的物理和化學物理，他講課的解偏微分法更是哥廷根學院第一次開的課程，他再把內容加以整理后成為六冊的教材《理論化學學課件》中的一冊《偏微分等式數學物理》。1895和1896這三年，在克萊因教導旋轉物體之下，索末菲和克萊因出了一套四冊的教材《Diedes》，這本書是她們13年(1897-1910)來的研究成果。前兩冊主要在談理論，而后兩冊是有關月球數學學、天文學和科技的應用。因為跟克萊因的關系，讓索末菲專心于應用物理和授課的方法。
在哥廷根學院，他遇見了未來人生的伴侶，H?pfner，哥廷根學院的政府官的兒子。1897年10月，索末菲被聘請為克勞斯塔爾工業學院的物理院士，承繼化學學家威廉·維恩的位置。這個職位給與他足夠的報酬，才能維持一個家庭。于是，他與H?pfner共結良緣，哺育了三個小孩，一個男孩，有一個快樂美滿的家庭生活。
在克萊因的要求下，索末菲編輯了《數學科學百科全書》的第五冊，這是他在1898到1926年的主要工作。
德累斯頓工業學院
1900年，經過克萊因的大力介紹物理學家誰憑借著x射線的巨大成就，索末菲被任命為德累斯頓工業學院，應用熱學系的非常院士。在哪里，他對流體動力學形成濃濃的興趣。他發展出許多關于流體動力學的理論。后來，在法蘭克福學院，他的中學生，Hopf與維爾納·海森堡也都繼續流體動力學的研究，寫出高品質的博士論文[1]。
克拉科夫學院
1906年，在數學學術界已頗有盛名，索末菲入選阿姆斯特丹學院新創立的理論化學大學的校長[2]。索末菲理論化學大學校長的職位是阿姆斯特丹學院化學大學的威廉·倫琴教授所委派的[3]。仍然到十九世紀晚期與二十世紀早期，在美國，實驗化學比理論化學更受注重，擁有較高的地位。但是，在二十世紀早期，理論化學學家，像法蘭克福學院的索末菲和在哥廷根學院的馬克斯·玻恩，靠著她們的在物理方面的功底與天賦，完全地將臺面翻轉過來，理論化學成為了主動者，而實驗化學的角色縮化為理論的核實或促使。索末菲的博士中學生，維爾納·海森堡與沃爾夫岡·泡利，后來都由于在理論量子熱學領域的貢獻，分別獲得了諾貝爾獎。而在取得博士學位后，包利、海森堡和沃爾特·海特勒（）成為玻恩的助理，但是對量子熱學的迅速發展有極大的貢獻。
在法蘭克福，索末菲遇見愛因斯坦，開始接觸到狹義相對論。那時，狹義相對論仍未被廣泛的接受。索末菲在物理方面做了許多重要的貢獻，給與狹義相對論更塌實的物理基礎，幫助解釋這理論的正確性，使許多仍然持有懷疑心態的化學學家才能心服口服。1914年他與里爾·布里淵（Leon）共同研究電磁波的傳播于色散介質。他也是量子熱學的開山祖師之一。他提出的索末菲模型，是玻爾模型的推廣。他發覺了精細結構常數，是電磁互相作用中電荷之間耦合硬度的無量綱測度。他寫了一本關于原子理論的書，《und》。這本書成為新一代化學學家學習原子理論的必讀書[4]。索末菲又將他的課堂課件整理編輯，發表為一套六集的書籍，《理論化學學課件》。
索末菲在阿姆斯特丹學院教書三十二年，桃李滿門，望重均安。索末菲曉得怎樣開掘與招募優秀人才，提高她們對化學與物理的興趣，培植她們成為理論化學的精英[2]。其實索末菲身兼院長與大學校長二職，他跟中學生和朋友之間并沒有任何成見。他經常約請她們共同合作，愿意地接納她們尖銳的看法與建議。索末菲不僅教通常和專業的課程，他也舉行了許多研討會和座談會。ㄧ般課程包括熱學、變形體力學、電動熱學、光學、熱力學、統計熱學和解偏微分法。一個星期有4小時，冬天有13周而夏季有11周，這種課程提供給有出席實驗化學課程的中學生。據悉，每周有2個小時的簡報時間以供討論問題。這種非常課程都是基于當前的熱門題目及索末菲的研究興趣。從這種課程的得到的推論，經常會出現在索末菲發表的科學文獻。這種非常課程的目的是要解決當下理論化學的焦點問題，同時使他與他的中學生共同有系統地了解這種焦點問題。在1942-1951年間，索末菲旨在于編改課堂課件，后來出版為六卷書籍《理論化學課件》。
玻恩相信索末菲具有研究和發覺事物的天分。愛因斯坦告訴索末菲：“我非常佩服你的是你還能從層土中制造出這么多的年青天才。”做為一位院士與研究院教授，索末菲的風格并沒有使他與朋友和中學生們出現任何距離，他會約請她們與他共同合作，而她們的點子常常會影響他做學問的想法。他會約請她們到他的房屋，并在研討會前會和她們在奶茶屋會面。索末菲在山中有一個度假屋。每每節日假日，他總會歡迎他的中學生和朋友來度假屋垂釣、打獵、爬山、或滑冰。暫時放下手里的工作，欣賞大自然的景色[2]。
1951年，索末菲與兩個兒子出外遛彎，不幸被面包車撞翻。可惜傷情過重，回天乏術，享年82歲。
榮譽
索末菲一生得過無數的榮譽，像馬克斯·普朗克獎狀，洛侖茲獎狀，奧斯特獎狀(Medal)[5]。他被選入皇家學會，英國國家科大學，美國科大學，美國科學理工大學，以及許多其它在柏林，法蘭克福，哥廷根，威尼斯，等等的科大學。他擁有許多學院頒授的榮譽博士學位。他惟一沒有得到的是諾貝爾獎。但他以前被提名81次之多，多過任何其它化學學家.[6]。其實是由于諾貝爾基金會，比較偏好開疆辟土的發覺，或旋轉乾坤的突破，而不是一生累積的成就。
2004年，為了記念索末菲對于理論化學的貢獻。蘇黎世學院新創立的理論化學中心命名為索末菲理論化學中心[7]。
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2、百度百科：阿諾·索末菲
阿諾德·索末菲
人物生平
阿諾德·索末菲（1868～1951）日本數學學家。1868年12月5日生于東普魯士的柯尼斯堡(今意大利加里寧格勒)；1951年4月26日卒于巴伐亞的赫爾辛基。對原子結構及原子波譜理論有巨大貢獻。對陀螺的運動、電磁波的傳播峙別在衍射力一而）以及金屬的電子論也有一定成就。
索末菲靠著倫琴的影響接替了玻耳茲曼在蘇黎世學院的職位。他的主要興趣在X射線和γ射線方面,勞厄對X射線的研究是在他的推動下進行的。
1916年,他對玻爾的理論提出修正,即引入了電子的橢圓軌道,在作這樣的修正時,他把愛因斯坦的相對論應用于高速運動的電子,這樣,相對論和普朗克的量子都在這些原子模型中找到了自己的位置。人們常常把這些原子模型稱作玻爾-索末菲原子模型。
1886年在柯尼斯堡學院主修物理，1891年獲博士學位后，任哥廷根學院助教。1897年任克勞斯塔爾礦業中學語文院士，
索末菲與玻爾
1900年任亞琛技術大學院士。1906年起任克拉科夫學院理論化學學院士。在阿姆斯特丹學院工作期間他做了最重要的研究工作，提出用橢圓軌道取代玻爾原子的圓軌道，引入軌道的空間量子化等概念，成功地解釋了氫原子波譜和重元素X射線譜的精細結構以及正常塞曼效應（見索末菲橢圓軌道理論）。他的金屬電子論，對溫差電和金屬導電的研究很有價值。索末菲是一位出眾的班主任，中學生P.J.W.德拜、W.K.海森伯、W.泡利和H.A.貝特等人還獲得了諾貝爾獎。索末菲堅決反對納粹日本的反猶太運動和所謂“德意志化學學”，無畏地表示了自己的明晰立場，納粹雜志曾功擊他是“文化界中猶太文化的代理人”。
索末菲于1951年4月26日與兒子外出時，被一輛車輛撞毀后不治而離世。