1900:游走在欧洲的物理学霸 第553节

  量子研究所初立,需要一篇标志性的论文来开门红。

  而李奇维早有打算。

  那就是光的波粒二象性的理论分析。

  真实历史上,关于光的波粒二象性,一直争议了二十多年。

  爱因斯坦在提出光量子的假设之后,几乎很少有物理学家承认。

  甚至就连玻尔这个量子巨头也不承认。

  直到康普顿发现了康普顿散射,理论和实验完美吻合。

  此时才再也没有人怀疑光量子的真实性,并且把光量子直接称呼为光子。

  以此体现光的粒子性。

  而现在,李奇维要做的,就是从理论上去描述光的这种波粒二象性。

  这也是康普顿和吴有训当前工作的难点。

  他们不知道从何处入手去实验。

  其实早在之前,他就曾私下里和不少人讨论过这个问题。

  比如卢瑟福、居里夫人等。

  要不然伊蕾娜也不会在物理奥赛期间,说出【光具有动量】这句话。

  可惜,包括她在内,当时的所有人都不知道这句话的意义有多大。

  因为这句话,就是从理论上描述光的波粒二象性的关键。

  此刻,李奇维拿起跟随他二十年的钢笔,开始在纸上书写。

  “光不仅具有量子的属性,它还具有动量。”

  “动量这个物理量完全是粒子的属性,但是光也有。”

  “根据狭义相对论可以得知:一个粒子的能量、动量、质量三者存在特定的关系。”

  “显然,推导出的公式为:E=mc+pc。”

  “其中E表示粒子的能量,m表示粒子的静止质量,p表示粒子的动量,c表示光速。”

  “对于光量子而言,由于光没有静止质量,所以可以得到E=pc。”

  “化简后得到E=pc,则p=E/c。”

  “同时根据李-普朗克辐射公式可知,光子的能量E=hv。”

  “其中h为普朗克-李常数,v是光子的频率。”

  “代入后可得:p=hv/c。”

  “综上所述,E=hv和p=hv/c就是描述光的波动性和粒子性的两个方程。”

  “其中E=hv有频率,这是波的物理量,体现了光的波动性。”

  “而p=hv/c则含有动量和能量,这是粒子的性质,体现了光的粒子性。”

  “这就是光具有波粒二象性的理论分析。”

  (注:真实推导情况要比这复杂,我只是为了剧情需要,让大家能够明白逻辑即可)

  最后,李奇维又补充道:

  “如果想证明这个理论,只需要用实验证明光具有动量这个属性即可。”

  呼!

  一篇简短的只有两页的论文,就被李奇维完成了。

  对于真正的大佬而言,其实这个推导并不是很难。

  只要对狭义相对论很熟悉即可。

  但关键是没有人有这种物理直觉。

  就好像狭义相对论本身都不难,但就是没人愿意踏出那一步。

  大部分物理学家连光的波粒二象性都不承认,又怎么会想到这一点呢。

  李奇维知道自己这篇论文会带来怎么样的轰动。

  虽然他最近没有离开研究所,但是不代表他对外界一无所知。

  现在所有人都在等待他出手,解决悬而未决的第四个量子数。

  但是谁都不会想到,布鲁斯教授的第一炮竟然是打向了光的波粒二象性。

  估计很多人会直接懵逼了。

  伦敦,《自然》总部。

  战争的阴霾终于消失,《自然》期刊也恢复了全面的业务。

  格里高利最近忙的团团转,虽然很累但是却非常快乐。

  科学界在战争期间积攒的能量,好似在这一刻开始爆发了。

  论文的投稿数量直线上升。

  而且质量一个比一个高。

  数学、化学、生物、医学.

  期刊甚至都排后十几期了。

  唯一遗憾的是,目前物理学界,还没有出现之前于隐那样的重磅论文。

  不过,格里高利并不担心。

  “布鲁斯教授已经归来了。”

  “接下来的物理学界必然会迎来蓬勃的发展。”

  作为李奇维的博士,格里高利当然参加了4月1日的揭幕仪式。

  他还向李奇维抱怨,“教授,你一回国,物理学都没有什么新成果了。”

  李奇维笑着对他说:“准备忙碌起来吧。”

  格里高利想到这句话就很激动。

  这时,他的得力干将鲍勃,忽然满脸兴奋地走了进来。

  差点连手中的资料都没拿稳。

  格里高利纳闷,问道:“怎么了,鲍勃,有什么开心的事情吗?”

  鲍勃赶紧深呼吸,平复心情,激动地说道:

  “老大,布鲁斯教授他发论文了。”

  哗!

  格里高利闻言,猛地一下站起来了。

  不可置信道:“真的吗?”

  “教授这么快就发论文了?”

  鲍勃用力点头。

  “千真万确。”

  “我手里的稿件,就是刚刚寄送来的。”

  “地址正是量子研究所。”

  “现在布鲁斯教授还没有招募研究人员和研究生。”

  “发论文的只可能是他自己。”

  这就是鲍勃的聪明之处了。

  他明明可以直接拆开信件看论文,但是却没有这样做。

  而是把这个机会留给了老大。

  布鲁斯教授已经好多年没有发论文了。

  他的论文必然是惊天动地,震惊物理学界的。

  自家老大更是布鲁斯教授的博士,当然要亲自开启。

  怪不得鲍勃能从众人中脱颖而出,成为格里高利的助手。

  除了能力,还有这份细心。

  此刻,格里高利已经顾不得鲍勃的心思了。

  他接过信件,小心地打开其中的稿件。

  硕大的标题映入眼帘:

  《关于光的波粒二象性的一些思考》。

  格里高利看题目后震惊不已。

  “竟然是光的波粒二象性。”

  这时,鲍勃也看了过来。

  论文只有两页,让二人又是一阵惊呼。

  很快,他俩就把论文从头到尾看完了。

  鲍勃惊叹道:

  “真是太简单,太完美了!”

  “布鲁斯教授这是从理论上证明了光具有波粒二象性啊。”

  格里高利表情严肃,他现在又回到了当博士生的状态。

  “不,不是证明,而是说明。”

  “布鲁斯教授是用数学手段,描述了光的波粒二象性的存在形式。”

  “因为这个概念是无法想象的,只能用数学去表达。”

  嘶!

  鲍勃不明觉厉,总感觉自家老大非常牛逼。

  怪不得年纪轻轻就是总编,实力摆在那呢。

  “老大,可是光的波粒二象性和量子论有关系吗?”

  “布鲁斯教授建立量子研究所,不就是为了完善量子论吗?”

  “为什么他会研究光啊。”

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