曹天元:量子力学发展史2

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导读:这个时候,奇怪的现象发生了:当没有光照射到接受器的时候,接收器电火花所能跨越的最大空间距离就一下子缩小了。换句话说,没有光照时,我们的两个小球必须靠得更近才能产生火花。假如我们重新让光(特别是高频光)照射接收器,则电火花的出现就又变得容易起来。

这个时候,奇怪的现象发生了:当没有光照射到接受器的时候,接收器电火花所能跨越的最大空间距离就一下子缩小了。换句话说,没有光照时,我们的两个小球必须靠得更近才能产生火花。假如我们重新让光(特别是高频光)照射接收器,则电火花的出现就又变得容易起来。

赫兹对这个奇怪的现象百思不得其解,不过他忠实地把它记录了下来,并写成一篇论文,题为《论紫外光在放电中产生的效应》。这是一个神秘的谜题,可是赫兹没有在这上面做更多的探询与思考。他的论文虽然发表,但在当时也并没有引起太多人的注意。那时候,学者们在为电磁场理论的成功而欢欣鼓舞,马可尼们在为了一个巨大的商机而激动不已,没有人想到这篇论文的真正意义。连赫兹自己也不知道,他已经亲手触摸到了量子这个还在沉睡的幽灵,虽然还没能将其唤醒,却已经给刚刚到达繁盛的电磁场论安排下了一个可怕的诅咒。

不过,也许量子的概念太过爆炸性,太过革命性,命运在冥冥中规定了它必须在新的世纪中才可以出现,而把怀旧和经典留给了旧世纪吧。只是可惜赫兹走得太早,没能亲眼看到它的诞生,没能目睹它究竟将要给这个世界带来什么样的变化。

终于,在经典物理还没有来得及多多体味一下自己的盛世前,一连串意想不到的事情在19世纪的最后几年连续发生了,仿佛是一个不祥的预兆。

1895年,伦琴(WilhelmKonradRontgen)发现了X射线。

1896年,贝克勒尔(AntoineHerniBecquerel)发现了铀元素的放射现象。

1897年,居里夫人(MarieCurie)和她的丈夫皮埃尔·居里研究了放射性,并发现了更多的放射性元素:钍、钋、镭。

1897年,J.J.汤姆逊(JosephJohnThomson)在研究了阴极射线后认为它是一种带负电的粒子流。电子被发现了。

1899年,卢瑟福(ErnestRutherford)发现了元素的嬗变现象。

如此多的新发现接连涌现,令人一时间眼花缭乱。每一个人都开始感觉到了一种不安,似乎有什么重大的事件即将发生。物理学这座大厦依然耸立,看上去依然那么雄伟,那么牢不可破,但气氛却突然变得异常凝重起来,一种山雨欲来的压抑感觉在人们心中扩散。新的世纪很快就要来到,人们不知道即将发生什么,历史将要何去何从。眺望天边,人们隐约可以看到两朵小小的乌云,小得那样不起眼。没人知道,它们即将带来一场狂风暴雨,将旧世界的一切从大地上彻底抹去。而我们,也即将冲进这暴风雨的中心,去看一看那场天崩地坼的革命。

但是,在暴风雨到来之前,还是让我们抬头再看一眼黄金时代的天空,作为最后的怀念。金色的光芒照耀在我们的脸上,把一切都染上了神圣的色彩。经典物理学的大厦在它的辉映下,是那样庄严雄伟,溢彩流光,令人不禁想起神话中宙斯和众神在奥林匹斯山上那亘古不变的宫殿。谁又会想到,这震撼人心的壮丽,却是斜阳投射在庞大帝国土地上最后的余辉。第二章乌云



1900年的4月27日,伦敦的天气还是有一些阴冷。马路边的咖啡店里,人们兴致勃勃地谈论着当时正在巴黎举办的万国博览会。街上的报童在大声叫卖报纸,那上面正在讨论中国义和团运动最新的局势进展以及各国在北京使馆人员的状况。一位绅士彬彬有礼地扶着贵妇人上了马车,赶去听普契尼的歌剧《波希米亚人》。两位老太太羡慕地望着马车远去,对贵妇帽子的式样大为赞叹。但不久后,她们就找到了新的话题,开始对拉塞尔伯爵的离婚案评头论足起来。看来,即使是新世纪的到来,也不能改变这个城市古老而传统的生活方式。

相比之下,在阿尔伯马尔街皇家研究所(RoyalInstitution,AlbemarleStreet)举行的报告会就没有多少人注意了。伦敦的上流社会好像已经把他们对科学的热情在汉弗来·戴维爵士(SirHumphryDavy)那里倾注得一干二净,以致在其后几十年的时间里都表现得格外漠然。不过,对科学界来说,这可是一件大事。欧洲有名的科学家都赶来这里,聆听那位德高望重,然而却以顽固出名的老头子--开尔文男爵(LordKelvin,本名WilliamThomson)的发言。

开尔文的这篇演讲名为《在热和光动力理论上空的19世纪乌云》。当时已经76岁,白发苍苍的他用那特有的爱尔兰口音开始了发言,他的第一段话是这么说的:

"动力学理论断言,热和光都是运动的方式。但现在这一理论的优美性和明晰性却被两朵乌云遮蔽,显得黯然失色了……"(Thebeautyandclearnessofthedynamicaltheory,whichassertsheatandlighttobemodesofmotion,isatpresentobscuredbytwoclouds.)
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