在这种极度情绪下,海森堡灵感爆,逆天而起。
他在矩阵力学的基础上,提出了一个更为惊人的理论。
那就是著名的不确定性原理】!
即:不可能同时确定微观粒子的位置和动量。
这个理论让海森堡的矩阵力学大放异彩。
于此同时,薛定谔自己又从数学上证明了,波动力学和矩阵力学其实是等价的。
这意味着两种理论都没有错。
但是两者的物理基础又完全不同。
电子到底什么时候是波,什么时候是粒子呢?
怎么确定呢?
这说明一定还有更深层次的道理,导致出现了这种匪夷所思的情况。
量子力学急需创造一个新理论来调和粒子和波的矛盾性。
在这种情况下,玻尔出手了!
量子力学进入第三个时期。
这时候的玻尔,是量子力学领域当之无愧的扛把子。
所以,虽然海森堡算是他的半个弟子,但是他并没有偏袒对方。
玻尔认为波动力学的波动性和矩阵力学的粒子性,都是正确的,应该同时考虑。
换言之,他认为海森堡和薛定谔两人的观点都错了。
但是,如何把两个矛盾的性质统一起来呢?
玻尔在挪威滑雪散心的时候,一朝顿悟,终于想出了完美的解决方案。
那就是著名的互补原理】!
他认为对单个量子客体进行描述的时候,任何单方面的描述都是不完整的。
只有同时从粒子性和波动性两个角度考虑,才能形成对单个量子客体的完整描述。
这个观点听起来有点像废话,但是却包含了量子力学最深刻的内涵。
当用数学形式阐述互补原理时,又引申出两个重要的概念。
态迭加原理】和波函数坍缩】。
这两个概念和后来的单电子双缝干涉实验息息相关。
在普通人眼里神秘莫测,震碎三观的双缝实验,被互补原理完美解释。
一点也不神秘!
至于在双缝干涉实验基础上,更进一步的延迟选择实验、量子擦除实验,同样一点也不神秘。
它们都可以被互补原理轻松地解释。
至此,量子力学的框架算是全部完成了。
但是,还遗留一个小问题。
那就是波动力学无法解释电子自旋的问题。
于是,狄拉克横空出世,他把狭义相对论和量子力学结合,提出了狄拉克方程。
这个方程可以完美解释电子自旋,彻底补足量子力学的最后短板。
接着,狄拉克在此基础上,开辟了量子场论】的框架,为后来的粒子物理提供了最强大的理论工具。
不过,那就是另外一条线了,此处不再细谈。
这时,有人可能会问:
咦?不对不对。
“上帝不掷骰子!”;
“我不看月亮,难道月亮就不存在了吗?”;
“薛定谔的猫”;