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67.德布罗意物质波(1)

重生物理大时代 短尾大猞猁 4020 2024-01-30 12:25

  卢格安认真地看着着玻尔的眼睛:“我们不妨认真地验证一遍,你就会知道我是对的。”

  “好,验证就验证!”玻尔不服气地站起身,怒目圆睁:“我会用你最擅长的数学告诉你,电子绝对不可能是一个波!”

  丹麦,哥本哈根,尼尔斯・波尔府邸,一楼会客大厅。

  玛格丽特不知道从哪弄来一块小黑板,卢格安和玻尔就坐在黑板下面,辩论着“电子波”的可能性。

  “首先,我的思路是,我们应该赋予电子一个基本的性质,让它们自觉地表现出种种周期和量子化现象。”

  “这要怎么做到?”玻尔皱着眉头问道:“而且,我的理论已经给出了电子上面的量子化模式……”

  “忘了你那个该死的理论吧!玻尔!”

  卢格安毫不在意玻尔杀人般的眼神,直言不讳道:“我们需要一个全新的理论,电子在你的硬性规定下,虽然乖乖听话,总有点不那么心甘情愿。是时候把电子解放出来,让它们自己做主了!”

  玻尔脸色难看,紧咬牙关,嘲讽道:“那你就说说你的‘新想法’吧,theluganheinrich(译:伟大的卢格安・海因里希)。”

  卢格安无所谓地耸耸肩,继续道:“到这里,我们就需要爱因斯坦和他的相对论了。”

  说着,卢格安拿起粉笔,一边在黑板上详细地演算着,一边逐个解释。

  这个时候,他无比怀念某位“朗道门生”小姐。

  要是伊蕾亚在身边,他就不用这么费事了。

  卢格安心中暗暗叹息。

  “据爱因斯坦那著名的方程,如果电子有质量m,那么它一定有一个内禀的能量e=mc^2。接下来我们就需要普朗克教授那个著名的公式了。”

  说着,一道漂亮的公式在黑板上被写下:e=hν。

  普朗克公式,判别一道物理公式是否属于量子力学公式最简单直观的一种。

  一旦你在某条物理公式中,发现了普朗克常数h,或是约化普朗克常熟,那么这个物理公式百分之**十就是量子力学公式了。

  写下这个著名的公式后,卢格安的手却没有停下,继续向下推演着。

  “对应这个能量,电子一定会具有一个内禀的频率。这个频率的计算很简单,因为mc^2=e=hν,所以ν=mc^2/h。”

  到这里,卢格安故意停了一下,转头看向玻尔。

  “玻尔先生,直到这里,我的推演都没错吧?”

  玻尔仔细地盯着黑板,即使都是能口算出来的简单式子,但他还是动笔在纸上一步一步地谨慎演算着。

  良久,玻尔放下笔纸,脸色难看地点点头。

  “继续,海因里希。”

  “好的。”卢格安点点头,继续在黑板上笔走龙蛇:“好。电子有一个内在频率。那么频率是什么呢?它是某种振动的周期。那么我们又得出结论,电子内部有某些东西在振动。是什么东西在振动呢?”

  卢格安好像神经病一般自问自答着。

  其实这些都是他在推演时的思路,也是前世1924年德布罗意推导时的思路……

  卢格安借助相对论,一步一步严谨地推演下去。

  一下午时间飞逝而过……

  玛格丽特和夏洛特站在二楼上,看着一楼大厅里废寝忘食的两人,同时无奈摇头。

  “小夏洛特,你这个未婚夫还真是不得了啊。”

  “哦?”夏洛特诧异地看着玛格丽特:“何出此言?”

  玛格丽特撇撇嘴,下巴一抬,示意夏洛特看看如同小学生般坐在黑板前的玻尔,感叹道:“已经很久没有人能让尼尔斯老老实实坐这么长时间了……”

  听到这话,夏洛特的眼神中好像颇有触动。

  “走吧。”玛格丽特转过身,拍拍夏洛特的肩膀:“我们先去吃晚饭吧,看情况,那两个人还不知道什么时候能结束呢!”

  “好吧。”夏洛特听话地点点头。

  一楼大厅内,经过一下午的反复演算,卢格安的推导终于接近了尾声。

  “所以,我发现:当电子以速度v0前进时,必定伴随着一个速度为c^2/v0的波!电子在前进时,总是伴随着一个波!”

  得出电子的速度后,卢格安将速度除以它的频率,就得到如下公式:λ=(c^2/v0)/(mc^2/h)=h/mv0。

  卢格安将这个波长公式上画了一个大大的圈,旁边画上一个‘重点’的符号,最终说道:“而这个公式,就是电子的波!”

  完成了最后的步骤后,卢格安疲惫地坐回椅子上。

  这一块小黑板写了擦,擦了写,不知道来回折腾了多少次!

  而玻尔则皱着眉头,看着黑板上最后的那条公式:λ=(c^2/v0)/(mc^2/h)=h/mv0。

  卢格安的演算没有错误,甚至每一步都很细致、很巧妙,这点玻尔很清楚。

  但清楚归清楚,但这就不代表玻尔可以接受!

  “海因里希,你有没有意识到,你计算出的这个波的速度c^2/v0将比光速还快上许多!”

  玻尔紧锁眉头,虽是批评,但语气已经缓和很多。

  “要知道,没有东西能超过光速,没有!”

  这是一个很严重的问题,要知道卢格安是用相对论体系来计算电子波长的。如果最后的结论与相对论相悖,那么一定是卢格安的思想出现了根本上的严重问题!

  但是面对如此严峻的问题,卢格安却突然露出一个轻松的笑容。

  仿佛早就猜到了玻尔会这么问一般……

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