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1928年,物理天才狄拉克提出一个诡异的方程式,复杂得连爱因斯坦

 新用户15472188 2023-01-27 发布于广东
1928年,物理天才狄拉克提出一个诡异的方程式,复杂得连爱因斯坦都看不懂。但狄拉克居然荒谬的预言电子可能具有负能,立时遭到漫天嘲讽质疑。可没想到的是,狄拉克却是整出了大名鼎鼎的狄拉克海,打脸所有人,一战成名!

说到狄拉克这个名字,可能很多人都不熟悉,肯定没有海森堡出名。

但殊不知,被公认的物理天才海森堡,却是屡次在狄拉克面前惨败,当真是差了不止一个层级——

单是面对“狄拉克海”,海森堡就只能败退而归。

那是1928年,狄拉克崭露头角,一个方程横空出世,毫不客气的碾压了当时同领域的海森堡。

只是,这个方程非常诡异,其中的复杂数学运算更是奇怪到了极点,整个物理界都没人敢说能够理解这个方程——就连大名鼎鼎的爱因斯坦都只能望洋兴叹,不得不拜服在狄拉克的方程面前。

然而,一个无人看懂的方程,又有什么意义呢?

这是,一位绝对大佬出手了!

他,就是达尔文!

达尔文证明,狄拉克方程可以完美的重复出已获成功的氢原子能级公式。

也就在这一刻,狄拉克方程终于得到了认可,轰动了整个物理界。

但狄拉克觉得这样还不够,于是语不惊人死不休,居然凭此方程做了一个大逆不道的预言——他预言,自由电子可能具有负能!

这个预言或者说理论,在当时看来简直荒谬到了极点,整个物理界都无法给出合理的解释,就连狄拉克自己都做不到。

而这,无疑是让他的对手海森堡抓住了“把柄”。海森堡认为狄拉克方程是有问题的,并说“现代物理学最悲哀的一章就是狄拉克理论”。

而同样反对狄拉克的,还有天赋比肩爱因斯坦的泡利——

泡利认为狄拉克的方程式的毛病无法纠正,它与实验一致只是一种巧合而已。

然而,就在越来越多的人跟风怀疑狄拉克时,狄拉克终于出手了。

他竟用一种谁也想不到的方式,解决了这个绝世难题。

令人讽刺的是,他的解决方式竟是从“对手”泡利的理论出发的,为“电子负能”这个“荒谬”的疑点,想出了一个非常惊艳完美的解释。

狄拉克设想,宇宙中的所有电子正逐渐将所有能量状态填满——

首先填充的是负能态,因为它们具有的能量较低,只有当它们被填满时,电子才会占据正能量状态。

因为负能态是满的,所以没有空位能让这些正能量电子跃迁进去。

而支撑这一理论的关键思想,竟是由狄拉克最严厉的批评者泡利提出的,即泡利的不相容原理。

随着狄拉克这一理论提出,却又同时给出了一个吊诡的结论,也就是——

整个宇宙都被无限多的负能量电子充盈,就像是一片“海”一样,这就是后来名扬天下的狄拉克海。

关于狄拉克的传奇,在《量子传》一书中有科普。书里,从基尔霍夫黑体辐射,讲到普朗克量子,再到爱因斯坦光电效应,然后是玻尔的量子化原子模型,接着是狄拉克方程和狄拉克海,直到贝尔那个伟大的不等式……完美展现出了那段波澜壮阔、激荡人心的物理史诗。

《量子传》的作者曼吉特·库马尔是个真正的大神,拥有物理学和哲学双学位,还是《连线》英国版顾问级科学编辑,更是权威的科普作家!

《量子传》,是一群天才的争辩传,各路物理大神齐聚,书中回顾在20世纪物理学巨人们在“量子力学”领域精彩地智力较量。这本书,更是受到清华大学、首师大物理系教授赞赏推荐。

《量子传》虽然讲的物理史最复杂的量子论,但却非常好读,只要具备高中数学知识都能读懂。不管是自己阅读,还是拿来送亲戚朋友,都是非常合适的!

书不贵,一顿奶茶钱而已,喜欢的朋友不要错过,链接在下方,自取!

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