我覺得這部電視劇的名字可以叫《決戰(zhàn)量子之巔》。
物理學的發(fā)展,從牛頓提出的經(jīng)典力學開始,到后來麥克斯韋提出了一整套電磁學理論,再到后來量子力學的發(fā)展,其實包含著一條隱藏的線索,那就是關(guān)于光的本質(zhì)的探索:光到底是粒子還是波。如果要拍一部關(guān)于《量子力學》的電視劇,我覺得以這條線索來進行是很合適的。這其實就是一本著名的量子力學科普書《上帝擲骰子嗎》所遵從的一條線索。
關(guān)于“光的本質(zhì)”的探索,在歷史發(fā)展來看可以歸結(jié)為“三次波粒大戰(zhàn)”,即光的本質(zhì)是波還是粒子。“第一次波粒大戰(zhàn)”發(fā)生在牛頓時代,當時牛頓根據(jù)自己的微粒學說來解釋光的一系列現(xiàn)象,而惠更斯認為光是一種波,當時由于牛頓的地位難以撼動,導致“微粒說”占據(jù)了上風,這種狀況在麥克斯韋的電磁時代發(fā)生了巨大的變化,赫茲發(fā)現(xiàn)了電磁波,電磁理論的巨大成功差點將牛頓的“微粒說”送入墳?zāi)埂?0世紀量子時代到來之后,愛因斯坦為了解釋觀點效應(yīng),將光想象成是能量量子,這再次將“微粒說”從墳?zāi)怪欣顺鰜怼?/p>
圖1. 粒子的干涉圖樣,以此可以看到粒子也具有波動性
現(xiàn)在人們意識到,光的本質(zhì)其實是“波粒二象性”,有時候表現(xiàn)為波的特性,有時候表現(xiàn)為粒子的特性,這可以用量子力學中的波動方程來進行描述。
回到正題,這部關(guān)于量子力學的電視劇可以包含哪些橋段呢?我在此簡單地列舉一些:
1. 三次波粒大戰(zhàn),可以以此為背景,簡單地敘述一下;
2. 玻爾和愛因斯坦的世紀大戰(zhàn),即關(guān)于量子力學本質(zhì)的探索;
3. 第五次索爾維會議,這次集聚眾多當時一流科學家的會議不得不被提到;
4. 薛定諤和海森堡關(guān)于量子力學不同表述方式的爭論。
圖2. 玻爾和愛因斯坦的世紀大戰(zhàn)
除了這幾個比較大的事件,還有一些小的事件也應(yīng)該被列入,比如薛定諤的貓的提出、愛因斯坦等三人的EPR佯謬等等。如果要說應(yīng)該涉及到哪些科學家,最簡單的,就是看那張著名的第五屆索爾維會議的照片了吧!
圖2. 第五屆索爾維會議照片
我在此拋磚引玉,大家還有什么好的想法呢?說出來一起交流一些吧!
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