2.5玻恩——波函数的统计解释
玻恩是德国物理学家,他对波函数的物理意义做出了统计解释。薛定谔提出了描述微观粒子运动的波函数——薛定谔方程,但是他对波函数与各物理量的可观察量之间的关系自己也不是很清楚。玻恩提出波函数的二次方代表粒子出现的几率,波函数在空间中某一点的强度和在该点找到粒子的几率成正比,按照这种解释,描写粒子的波是几率波。【1】波函数对整个空间积分得出粒子出现的几率之和应该等于1。
玻恩也是矩阵力学的创立者之一。矩阵力学的提出者海森堡是玻恩的学生,矩阵力学提出时具有很多不完善的地方,玻恩和数学家约当进一步研究,把坐标和动量全部用矩阵表示,最后形成完整的矩阵力学。
2.6泡利——泡利不相容
泡利最主要的贡献是泡利不相容原理:在原子的同一轨道中,不可能容纳状态完全相同的电子,这成为核外电子排布遵循的基本准则之一。他提出四个量子数电子层、电子亚层、电子云伸展方向和自旋方向不可能完全相同,每一轨道最多只能容纳自旋相反的两个电子,这一理论对元素周期律给出了很好的解释。泡利不相容原理看似简单,却被称为量子力学的主要支柱,也是自然界的基本定律。
泡利在研究β衰变中能量不守恒问题时,预测了一种新的粒子存在,后来被命名为中微子。中微子被称为“宇宙中的幽灵”,因为它不带电荷,体积极小,可以穿透大多数物质,所以很难被发现。
泡利被公认为是当时最聪明的物理学家,他大器早成,20来岁就成为相对论方面的专家,他也以“毒舌”闻名,但是以科学的严谨和挑剔为前提。
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