微观粒子运动规律的力学性质new

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1、鼍也}缸非，连锄规键’々西南工学院《国外建材译丛》一九九八年第三期(总第三十八期)微观粒子运动规律的力学性质4——德布罗意与波粒二象性L,-f／乏乞r11924年的深秋，在巴黎大学的索邦文理学院，正在剥一篇题为《量子理论研究》的论文进行答辩。不少的旁听人议论纷纷，他们对于论文作者本人远比对论文题目更感兴趣，因为他们知道，三十二岁的德布罗意0是著名物理学家杜克·奠里斯·德布罗意的最小的弟弟，但却有着更显贵的爵位尊称。不仅如此，他还在十分年轻的时候——在第一次世界大战之前——就已大有成就，获得了文史方面的学位后来他还获得了更高的自然科学博士学位。

2、出于一种闲散无聊的好奇心，人们不禁联想到，德布罗意本来属于法国巴本皇室家族的皮埃蒙德分支。这种带有王室皇亲关系的职业科学家虽不是绝无仅有，却也是风毛麟角，极为罕见。一个经历几百年来不是拥有军事统帅、朝廷重臣，就是产生外交大员的皇室之家，现在居然出现两个物理学家兄弟，而且弟弟还是一个充满革命观念的理论家。很难想象：一个一直过着养尊处优生活的、文质彬彬的王子皇孙，竞能跟渔民的儿子(罗蒙诺索夫)、管道工人的孩子(高斯)或者是殖民地农场主的后代(卢瑟福)无拘无束地平起平坐。可以毫不夸大地说，一些王公贵族的远亲近友，确是对科学在认识自然界方面．做出了“

3、高贵的”贡献。在九百年问法国巴本皇室第一次诞生了一位真正的王子J⋯⋯除了闲谈聊天之外，对德布罗意的论文进行了，严肃认真的辩论。还在19o3年的秋天，在第四届索尔维大会上．苏联物理学家约费就昕到一个消息。天性乐观的法国人保罗·郎之万(曾是J．J．汤姆生和卢瑟福的学生)在谈到各种学术消息时，他告诉约费说他的巴黎一个学生的论文情况：“他的构思自然没有多大意义，可是文笔优美并且才气横溢，以致我不得不接受他的论文答辩。”郎之万之所同意接受这一“没有意义的”论文答辩，只是因为文笔优美和才华出众吗?多么宽怀大度的美好品德啊!但是郎之万作为一位杰出的科学家，

4、在他的内心中深深地感到单是文笔优美并不能使没有意义的文章站得住脚，只有论点可靠和寓意深刻，才能立于不败之地。爱因斯坦对玻尔理论的评语再一次响在我们的耳边：“这是心灵智慧的最高谐音”。或许，爱因斯坦指的是一种错误的理论不可能成为和谐之音。然而明确无误的是：德布罗意所力求阐述的观点，恰恰是这一理论的核心。0DeBroglletLouisVictor(1892卒年不详)：法国抽理学家，曾第一个提出“抽质坡”，发现光具有波粒=象性，发展7玻动力学。②DukeMauricetLouisVictor(1875-1960)：法国抽理学家t路易·德布罗意之兄

5、，在原子核物理方面有卓越的贡献。@GoussCartFriedrich(1774—1855)：德国数学末，对天文学、大地测量学和电磁学均做出重太贡献。25后来，当德布罗意年过六旬之际．在新一代的物理学家心目中·他俨然是位老革命家j，e德布罗意曾经解释说，他在年轻时是怎样为原子的量子模型进行辩护的：“照我看来·在主宰原子内部电子的量子运动中存在着有规律的整数，表明对这种运动存在着干涉作用⋯⋯”干涉作用这戟等于说是有着某种波动过程卷A了电子在量子化的(选择性的和有序号的)轨道中的运动换言之，德布罗意发现了在量子不连续性中，有着某种连续性的物理作用

6、。但是，这种作用究竟是什么呢?坐在海滨的人．常会心不在焉地数着海浪：一层～两层一三层⋯⋯但他却很少想到：这样数下去的结果，只能是不连续地给出一种连续的过程再举一个同样的例子，就是钟表的滴嗒声。得到的是钟摆连续摆动的不连续数字。摆动和渡动都会引起某种状态：周期性的重复。从表面上看．这种现象反映出同一状态的分立(不连续的)变化。德布罗意暗示电子与某种波动性有关可能是这种渡动性引导着电子，或是伴随着电子或者，也可能是(一个更为简单而奇特的提法)电子本身就具有某种渡动性如果是这样，那么，电子的行为就像粒子一样．能反映出与电子有关的波动行为。以一个电子

7、在允许轨道上的运行为例它的运行是稳定的一它既不得到什么也不丢失什么。这种稳定性意味着电子围绕着原子桉旋转一周之后，又重复如前。当我们观察轨道中某一点上的电子时，可以看到电子在旋转一周这后，叉停留在我们眼前的这一点上，就像它在旋转整整一囤之前那样，这就是说，电子的神秘之渡应是它在转动一周之前的样子·：如果那里是渡峰．那么电子还是出现在渡峰这一点上；如果那里是渡面的中间·则电子仍会停留在波面的中间。为使这种不变性～稳定性保持不变，轨道中电子波的整数应沿其长度上减小。这个数必须是整数!如果这一条件稍有破坏，或产生微小的变动(物理学家称之为“相位移”

8、)·那么在我们看来，电子就会变成不同于以前的状态。稳定性就将遭到破坏，轨道则成为不容许性质的轨道。结果，原子的状态也就成为不稳定的状态了。德布罗意已经探索到原子中存