[折腾] 量子物理史话：上帝投掷骰子吗第四章白云深处(8)

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发表于 2012-7-18 15:54:39 | 显示全部楼层 |阅读模式

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不过这次，波动的乐观态度未免太一厢情愿，它高兴得过早了。微粒方面的宣传舆论工具也没闲着，《微粒新闻》的记者采访了德布罗意，结果德布罗意说，当今的辐射物理被分成粒子和波两种观点，这两种观点应当以某种方式统一，而不是始终地尖锐对立——这不利于理论的发展前景。他甚至以一种和事佬的姿态提到，自己和哥哥从来都把X射线看成一种粒子与波的混合体。对于微粒来说，讲和的提议自然是无法接受的，但至少能让它松一口气的是，德布罗意没有明确地偏向波动一方，这就给它的反击留下了余地。“啊哈”，微粒的将军们嘲弄地反唇相讥道，“看哪，波动在光的问题上败得狼狈不堪，现在狗急跳墙，开始胡话连篇了。电子是个波？多可笑的论调！难道宇宙万物不都是由原子核和电子所组成的吗？这么说来，桌子也是波，椅子也是波，地球也是波，你和我都是波？Oh my God，可怜的波动到底知不知道它自己在说些什么？”

“德布罗意事变”将第三次波粒战争推向了一个高潮。电子，乃至整个物质世界现在也被拉进有关光本性的这场战争，这使得战争全面地被升级。事实上，波动这次对电子的攻击只有更加激发了粒子们的同仇敌忾之心。现在，光子、电子、α粒子、还有更多的基本粒子，他们都决定联合起来，为了“大粒子王国”的神圣保卫战而并肩奋斗。这场波粒战争，已经远远超出了光的范围，整个物理体系如今都陷于这个争论中，从而形成了一次名副其实的世界大战。现在的问题，已经不再仅仅是光到底是粒子还是波，现在的问题，是电子到底是粒子还是波，你和我到底是粒子还是波，这整个物质世界到底是粒子还是波。

波动和微粒，这两个对手的恩怨纠缠，在整整三个世纪中犬牙交错，宿命般地铺展开来，终于演变为一场决定物理学命运的大决战。

*********

饭后闲话：父子诺贝尔

俗话说，虎父无犬子，大科学家的后代往往也会取得不亚于前辈的骄人成绩。JJ汤姆逊的儿子GP汤姆逊推翻了老爸电子是粒子的观点，证明电子的波动性，同样获得诺贝尔奖。这样的世袭科学豪门，似乎还不是绝无仅有。

居里夫人和她的丈夫皮埃尔·居里于1903年分享诺贝尔奖（居里夫人在1911年又得了一个化学奖）。他们的女儿约里奥·居里（Irene Joliot-Curie）也在1935年和她丈夫一起分享了诺贝尔化学奖。居里夫人的另一个女婿，美国外交家Henry R. Labouisse，在1965年代表联合国儿童基金会（UNICEF）获得了诺贝尔和平奖。

1915年，亨利·布拉格（William Henry Bragg）和劳仑斯·布拉格（William Lawrence Bragg）父子因为利用X射线对晶体结构做出了突出贡献，分享了诺贝尔物理奖金。劳伦斯得奖时年仅25岁，是有史以来最年轻的诺贝尔物理奖得主。

我们大名鼎鼎的尼尔斯·玻尔获得了1922年的诺贝尔物理奖。他的第4个儿子，埃格·玻尔（Aage Bohr）于1975年在同样的领域获奖。尼尔斯·玻尔的父亲也是一位著名的生理学家，任教于哥本哈根大学，曾被两次提名为诺贝尔医学和生理学奖得主，可惜没有成功。
卡尔·塞班（Karl Siegbahn）和凯·塞班（Kai Siegbahn）父子分别于1924和1981年获得诺贝尔物理奖。

假如俺的老爸是大科学家，俺又会怎样呢？不过恐怕还是如现在这般浪荡江湖，寻求无拘无束的生活吧，呵呵。

五

上次说到，德布罗意的相波引发了新的争论。不仅光和电磁辐射，现在连电子和普通物质都出了问题：究竟是粒子还是波呢？

虽然双方在口头上都不甘示弱，但真正的问题还要从技术上去解决。戴维逊和汤姆逊的电子衍射实验证据可是确凿无疑的，这叫微粒方面没法装作视而不见。但微粒避其锋芒，放弃外围阵地，采取一种坚壁清野的战术，牢牢地死守着最初建立起来的堡垒。电子理论的阵地可不是一朝一夕建成的，哪有那么容易被摧毁？大家难道忘记了电子最初被发现的那段历史了吗？当时坚持粒子说的英国学派和坚持以太波动说的德国学派不是也争吵个不休吗？难道最后不是伟大的汤姆逊用无可争议的实验证据给电子定了性吗？虽然26年过去了，可阴极射线在静电场中不是依然乖乖地像个粒子那般偏转吗？老爸可能是有一点古旧和保守，但姜还是老的辣，做儿子的想要彻底推翻老爸的观点，还需要提供更多的证据才行。

微粒的另一道战壕是威尔逊云室，这是英国科学家威尔逊（）在1911年发明的一种仪器。水蒸气在尘埃或者离子通过的时候，会以它们为中心凝结成一串水珠，从而在粒子通过之处形成一条清晰可辨的轨迹，就像天空中喷气式飞机身后留下的白雾。利用威尔逊云室，我们可以亲眼看见电子的运行情况，从而进一步研究它和其他粒子碰撞时的情形，结果它们的表现完全符合经典粒子的规律。在过去，这或许是理所当然的事情，但现在，对于敌人兵临城下的粒子军来说，这可是一个宝贵的防御工事。威尔逊因为发明云室在1927年和康普顿分享了诺贝尔奖金，这两位都可以说是微粒方面的重要人物。如果1937年戴维逊和汤姆逊的获奖标志着波动的狂欢，那10年前的这次诺贝尔颁奖礼则无疑是微粒方面的一次盛典。不过在领奖的时候，战局已经出乎人们的意料，有了微妙的变化。当然这都是后话了。

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