第676章 不服
李諭在論文中首次引用了“自旋”一詞,比曆史上提前了三四年時間。
他於文中說明斯特恩-格拉赫實驗出現兩個點,就是因為電子具有自旋這種與生俱來的內稟屬性。
後世的高中生都可以理解,學過化學肯定知道,原子的化學性質是由最外層電子體現出來的。而自旋有兩個值,1/2和-1/2,即表現為了兩個點。
隻是由於斯特恩-格拉赫做的實驗沒有那麼完善,所以沒有過於深入去解釋。
但字裡行間中,李諭已經或明或暗提出了電子的自旋不能同時在兩個方向有確定值。
“自旋”這個詞有那麼點唬人,乍一聽以為是電子在旋轉,其實不是這麼回事。很多人可能都忽略了一個現象:電子這些基本粒子並沒有測得過體積下限,更像一個概念點。或者說有半徑無體積,——確實不太好理解,但量子力學不好理解的事情本來就很多,先知道就可以。
如果真有大小,這東西轉起來,計算一下,表麵遠超光速,肯定不對。
反正李諭正式把這個實驗擺到明麵上了,給了理論解釋,並且定義了自旋這個內稟屬性。
當然後續還有很多值得挖掘的東西,就不勞李諭了,泡利等人自會出手。
對於量子領域,這是個非常重要的發現,玻爾看到文章後,隨即從哥本哈根來到柏林。
李諭、愛因斯坦在車站接上他。
“玻爾教授在哥本哈根的理論物理研究所事務繁忙,抽出時間來柏林真是不容易。”愛因斯坦說。
玻爾無奈道:“確實太繁忙了,甚至無法繼續做研究工作,而我當初申請建設理論物理研究所的目的就是做研究。”
“人手不夠?”李諭問。
玻爾說:“的確如此,整個研究所加上我一共四個人,負責科研的隻有一個科學助理。我向丹麥教育部發申請,希望增加一名助理,可惜被教育大臣駁回了。”
李諭說:“聽說盧瑟福教授又給你發了聘書,許諾一間實驗室和極高的經費,並且不需要擔任其他工作,完全投入科研,你沒有答應?”
“我還是想待在哥本哈根。”玻爾說。
李諭笑道:“那你可以假裝不小心讓教育大臣看到盧瑟福教授發來的聘書和信件,說不定他會改變主意。”
“好主意!”玻爾高興地說,“我要想個辦法做得不留痕跡。”
幾人開車來到愛因斯坦的住所,玻爾把兩個盒子放在桌上:“你們一人一份,裡麵是丹麥特產。”
“曲奇餅乾?”李諭開玩笑道。
“並不是,餅乾還是法國的好,”玻爾打開盒子,“是我們丹麥的奶酪和黃油。”
愛因斯坦說:“東方人似乎不吃奶酪和黃油。”
“偶爾吃點還好。”李諭說。
愛因斯坦叫來自己的妻子愛爾莎:“務必讓李諭先生吃到最正宗的蜂蜜奶酪配香腸,今天剛買的牛肝也用黃油微微煎一下,絕對人間美味。”
“非常期待。”李諭說。
歐洲人一直吃動物內臟,而且吃得比大部分中國人都全,幾乎沒有不吃的部位。以前大家以為西方人不吃動物內臟,是源於在北美生活的華人,美國人確實吃內臟相對要少一些。
玻爾聊起這次來的目的:“已經有人證明了麥克斯韋先生的概率曲線是正確的,對量子理論非常重要,揭示了概率以及偶然性在量子理論中的決定性地位。如今李諭先生更是用理論解釋了一個神奇的實驗,在其中也能看到偶然性的作用。”
愛因斯坦說:“玻爾教授認為物理學應該放棄連續性和因果性?”
玻爾堅決道:“我對此深信不疑,鑒於目前的證據,放棄嚴格的確定性是唯一出路。”
“雖然現在量子理論已經在原子結構方麵有了非常大的突破,隨機性也給了我很大的印象,但我時常感到憂慮,”愛因斯坦感慨地說,“也許我自己本來也可以得出類似的結論,但果真如此的話,那將意味著物理學的終結。”
李諭說:“現在大廈不是剛剛建起來嘛。我覺得隨機性反而是最關鍵的,就像數學中的混沌,很多東西我們根本無法預測,哪怕隻是細微的擾動,也會帶來無法預知的結果。數學是科學的皇後,需要用以解釋其他科學,數學本身都蘊含混沌,又何況物理學?”
“我讚成李諭先生,”玻爾說,“比如最基本的光子輻射,我們根本無法確定一個光子會沿哪個方向射出,而且無法確定它什麼時候射出。”
李諭補充一句:“如果一個原子處於較高的能量態,可以計算它在某一特定時刻發射光子的概率,但不論擁有多少信息,都不可能精確確定發射的時間和方向,就像擲骰子一樣全憑偶然性。”
“偶然性嗎?”愛因斯坦說,“這樣就威脅了牛頓力學的嚴格決定論,破壞了經典物理學的確定性信念。”
玻爾說:“就像剛才李諭提到的,因為混沌的存在,即便知道了一個係統的所有位置和速度,也不可以確定它的未來,數學與物理學都沒有確定論。”
這是量子理論的核心思想之一,不過顯然愛因斯坦的相對論還保留嚴格的因果性,所以他才反對量子力學。
“將物理過程歸結為偶然性,怎麼看都像不負責任的行為,是理論的弱點,”愛因斯坦說,“如果認為宇宙在本質上是隨機的,事件可以沒有原因地發生,不僅讓我深表不安,大多數物理學家一定也都有一樣的反應。因為隨機性會破壞物理學的整個綱領。”
李諭說:“如果隨機性才讓這個世界這麼豐富多彩哪?”
愛因斯坦說:“我不知道,但我不會在因果性這一點上妥協。我將尋求哥廷根的幫助,他們或許有其他辦法解釋光量子的吸收與發射。”