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量子热学谁成立?

更新时间:2023-10-08 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

■本报记者韩天琪Dil物理好资源网(原物理ok网)

量子热学,这一研究微观粒子运动规律的数学学分支学科,与相对论一起奠定了现代数学学的基石。假如说牛顿热学是宏观化学世界的理论基础,这么量子热学毫无疑惑在微观化学世界饰演相同的角色。山东大学科学技术史院长厚宇德觉得:“在量子热学问世90年后的明天,人们认识到无论从技术领域的重要应用,还是从对其他学科、对人类思想的影响等角度去看量子物理学理论是谁提出的,都难有其他科学分支像量子热学这样对人类社会有这么巨大的影响和带动。但是对于这么重要的量子热学的创建历史,却存在着模糊不清甚至完全错误的认识。”Dil物理好资源网(原物理ok网)

流行说法:玻尔而非玻恩Dil物理好资源网(原物理ok网)

学术界及社会公众很长一段时间以来都认同这样一个观点,玻尔是构建量子热学的核心人物,而玻尔的阿姆斯特丹研究所是构建量子热学的指挥部和大本营。”厚宇德在接受《中国科学报》记者专访时表示。Dil物理好资源网(原物理ok网)

这些认知看似并非空穴来风。玻尔是20世纪最重要的数学学家之一,甚至有人将其与爱因斯坦抗衡作为20世纪对化学学发展做出最重要贡献的两人之一。玻尔在数学学上通过引入量子化条件,提出了玻尔模型来解释氢原子波谱,提出互补原理和阿姆斯特丹演绎来解释量子热学,他还是哥本哈根学派的创始人,并于1922年荣膺诺贝尔化学学奖。从1925年至1926年,海森堡、玻恩、约尔丹、薛定谔、狄拉克等人从不同的路径成功地成立了原子内部过程的全新理论量子热学。这其中玻恩、海森堡、约尔丹构建的矩阵热学是第一个量子热学理论体系。其后玻尔提出的“互补原理”曾被觉得奠定了奥斯陆学聚会量子热学解释的基础。“哥本哈根演绎”对于哲学界影响巨大。Dil物理好资源网(原物理ok网)

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常年以来,由玻尔领衔的阿姆斯特丹学派被中国学界视为20世纪第一数学学派。好多化学学家和化学学史学者都觉得,阿姆斯特丹学派以其高水平、多成就、大贡献深受世界瞩目,在20世纪20年代稳居化学学研究的前沿。赫尔辛基学派所在的玻尔研究所,会集了当时世界上最优秀的一批化学学家。在好多学派和研究所无法维系、物理学家生存困难的时期,玻尔研究所却因其充足的经费为化学学家们提供了难得的工作环境,成为当时化学学家的国际俱乐部。Dil物理好资源网(原物理ok网)

有领袖、有理论、有学派、有“大本营”,玻尔作为量子热学的造就者虽然顺理成章。但按照厚宇德的研究,这种现有证据都缺少史籍支撑。Dil物理好资源网(原物理ok网)

玻尔对量子热学创建的影响Dil物理好资源网(原物理ok网)

由玻尔成立的赫尔辛基学派被觉得“孕育”出了量子热学。但在厚宇德看来,奥斯陆学派的性质及其在量子热学创建过程中发挥的真正作用值得阐述:“我觉得赫尔辛基学派的本质特点是哲学观点相像而不是化学学研究纲领相像的团体。”据厚宇德介绍,一个科学学派须要有学术界认同的核心人物、特色鲜明的学术思想、明确的研究纲领、稳定的学术队伍、固定的研究所或实验室及稳定的经费保证、开拓性的标志成果等六个条件。而所谓的赫尔辛基学派只符合其中第一个和第五个条件。厚宇德告诉记者,在向杨振宁先生讨教时,杨先生曾说他熟悉“哥本哈根演绎”,但其实未听过阿姆斯特丹学派的说法。Dil物理好资源网(原物理ok网)

据悉,量子热学的重要理论贡献主要完成于1925~1926年间,而所谓的“哥本哈根学派”从1927年才开始出现,彼时新量子热学的叙述方式早已基本完成。费恩曼指责过玻尔的贡献,也有其他化学学家觉得玻尔在构建量子热学方面的作用被低估了。赫尔辛基演绎与互补原理更属于哲学认识论范畴的观点,而鲜有化学学层面的实际意义。本质上说,奥斯陆学派是一个哲学学派。Dil物理好资源网(原物理ok网)

“玻尔研究所对于当时的化学学界的确十分重要,但我觉得这其中有一个很大的诱因是通过不断约请外界知名化学学家和崭露头角的年青人来研究所讲学或短期工作而汇集了好多优秀数学学家,但这个集体既没有完善量子热学的正确研究纲领、也没有目标明晰的稳定的学术队伍、更没有标志性的开拓成果。”厚宇德觉得将玻尔研究所说成成立量子热学的指挥部、大本营不符合史实。Dil物理好资源网(原物理ok网)

玻恩:造就量子热学的领袖Dil物理好资源网(原物理ok网)

厚宇德觉得,在量子热学构建时期,玻恩与玻尔奉行的是完全不同的研究纲领。按照厚宇德的研究,海森堡晚年对于玻恩与玻尔在构建量子热学过程中的方式与思路有过比较说明。海森堡觉得,玻恩更注重物理和方式化的立场,而玻尔则更注重哲学的立场。对于玻恩而言,数学学的描述永远应当是物理的描述,所以他的注意力集中于怎样利用合适的物理去描写我们在实验室见到的有趣的事实。明天的化学学家清楚,玻恩当时选择了正确公路。玻恩所领衔的哥廷根数学学派才是有领袖、有稳定队伍、有理论、有标志性成果的构建量子热学的“大本营”。Dil物理好资源网(原物理ok网)

“首先,玻恩与弗兰克是这个学派的核心人物。其次,玻恩具有鲜明的学术思想:尝试改建彭加勒不仅行星运动的微扰理论,使之适宜于应用在原子世界;在创建矩阵热学之前,玻恩已多年向中学生宣传可观察性原则,并将其明晰抒发下来;用物理手段改变了玻尔的对应原理,完善了玻恩对应法则。”厚宇德接着说,“第三,在构建量子热学的过程中,玻恩仍然设法构建一个物理体系描述已有的化学现象,而不是像玻尔那样构想从哲学意义上弄清楚现象背后的思想内涵。第四,玻恩、弗兰克作为院长,与布罗迪、泡利、海森堡、约当、奥本海默等等助手或中学生组成了基本稳定的学术队伍。第五,哥廷根学院的理论化学研究所利用于当时日本新政和爱因斯坦的特殊关照获得了足够维持研究之用的经济资源。”最重要的是,玻恩1924年的《关于量子热学》一文及率领海森堡、约当所做矩阵热学标志性的一系列文章都是量子热学构建过程中精典开拓性的学术贡献。Dil物理好资源网(原物理ok网)

“科学史研究的是文献资料量子物理学理论是谁提出的,而不像科学本身那样研究实在的客观现象。文献常常不充分,甚至有时存在彼此的绝然冲突;人们的认识也不可防止要遭到社会、经济、政治、传播,以及科学家个人与团体特点等等的影响。那些都使历史研究显得复杂上去。但是在研究科学史的过程中,最重要的还是遵守史学的研究径路,要有理有据,要靠史籍说话。”厚宇德最后提示道。Dil物理好资源网(原物理ok网)

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