日期：2017-08-30 08:18:54
　　第四十六回：风流才子薛定谔
　　薛定谔简历：
　　姓：薛定谔
　　名：记不住
　　生卒年份：不重要
　　国籍：好像是奥地利

　　性别：男
　　爱好：女
　　在物理学历史上有一道奇观，人们似乎对薛定谔的情史比对薛定谔的成就更感兴趣。如果以十个手指计算薛定谔的女朋友们，那显然是高估了手指的计算能力。结婚前，与他交往甚深的女朋友有名有姓的就有4个，然而婚姻并不是他风流的终结，恰恰只是个开始，他的兴趣范围扩大为女学生、演员、艺术家、公务员等等等等，也留下不少战利品—私生子，他的妻子甚至还抚养了一位他的私生子，而薛定谔本人却正在和他私生子的母亲在阿尔卑斯山度假，后人曾调侃比起波粒二象性，薛定谔更分不清情人与妻子的区别。

　　若完全以道德标准衡量薛定谔是完全多余的，我行我素的薛定谔靠一双眼睛就足以迷倒一帮女人。薛定谔是风流而不是下流，二者的区别在于，风流是蜜蜂遇见了花—看到就想亲；而下流是瞌睡遇上了枕头—看到就想睡。这样说其实也不免太酸，大有孔乙己说的“读书人能叫偷么”之嫌。
　　翻开量子力学发展史，多少英雄出少年！爱因斯坦26岁提出光量子、玻尔28岁提出量子轨道模型、泡利25岁提出不相容原理、海森堡24岁提出矩阵力学.在这点上薛定谔似乎算是大器晚成了，直到39岁才提出薛定谔方程，而他建立方程的过程也具有风流色彩，据说他正在和他的情人在阿尔卑斯山上度1925年的圣诞假，她的柔情如滔滔江水，连绵不绝，他的灵感如黄河泛滥，一发不可收拾。
　　薛定谔对玻尔以及后来的索末菲量子模型很感兴趣，只是他觉得这样去量子化光谱很不能令人满意，光谱应该有某个特征的值决定的，所以他认为应该从波函数角度去解释。当然并没有什么进展。1925年10月，薛定谔读到爱因斯坦的论文，在论文里他了解到德布罗意的物质波，于是怀着无比热情拜读了后者的论文。12月中旬，薛定谔在发表的论文中说：“如果不从德布罗意的物质波去解释运动的粒子，是没有其他任何途径的。”此后他受好友德拜（Debye，1884—1966）的邀请到苏黎世理工大学演讲，其主要内容便是德布罗意波。当薛定谔把德布罗意波讲的无比清晰透彻之后，德拜说：“如果讨论一个波，却没有描述它的波函数，是否太幼稚了些？”于是一周之后，薛定谔整出了波动方程。

　　从1926年1月开始，在5个月内，他陆续发了4篇论文，建立薛定谔波动方程后，该怎么解释呢？他认为粒子运动的物质波形成一个波包，波包的群速度与粒子运动一致，在波动方程里有一个函数ψ，用于描述波包，所以叫“波函数”。这就像划过天际的流星，电子宛如陨石，团团的火球宛如波包，波函数正是描述“火球”的特性。
　　在薛定谔看来，他所建立的波动方程与经典力学和几何光学具有统一性。也就是说一切经典力学都可以用波动学说来解释，而经典力学的公式并非都是波动性的，他认为那是因为经典力学在处理一些细微问题上具有局限性。举个例子，经典力学也可以研究机械波，但是如果给定的位移远小于机械波的波长时，经典力学无法从宏观上得出波的运行方式；同样薛定谔还拿几何光学类比，当孔径比光的波长小时，光并非呈现出简单的几何性。比如泊松光斑就是典型的一例，当障碍物小到一定时，光的波动性就呈现出来了。既然物质波存在，那么人是否也可以自我干涉？假设人类已经发展到随意克隆的地步，有人把无数个已经克隆的我同时扔到两个并排的门里，是否在后方的强上发生干涉图样？答案是否定的，因为人的物质波的波长是很小很小的，只有当这个门等于波长时才有意义，那样的话我是通不过该门的，所以讨论宏观物体的物质波没有意义。

　　回到微观领域，薛定谔认为当粒子的轨道形状和粒子的波长差不多时，讨论粒子的路径就没有什么意义了，应该整体去考虑波函数ψ。在这种情况下，他认为：电子不是一个粒子，而是一团波，就像云彩一样在四周扩展开来，电子没有具体的位置，也没有具体的路径，而ψ正是描述电子分布行为的，所谓的粒子就是这团波的波包。此外，他用数学推导得出力学体系与波包具有等同性，所以他认为是时候建立“波动力学”了。同样，电子也好、光子也罢，他们都不是传统意义上的粒子，它们都是一团一团的。就像开水锅里的水蒸气，掀开盖来落在过锅盖上才成了水珠，这水珠就是人们长期以来误以为的粒子。那么，没有掀开盖的锅里是什么样的呢？薛定谔则茫然了，因为他也不能在锅盖没有打开之前钻到锅里考察情况。

　　对于一个新的理论，待遇是不具有选择性的，有多少人喜欢就有多少人反对。普朗克和爱因斯坦对此欣喜如狂，普朗克称看薛定谔的论文就像一个好奇的孩子在听大人讲解一直苦思冥想的谜语一样；爱因斯坦认为薛定谔是天才人物，其论文也是富有构思精妙的独创性。
　　独创？薛定谔笑着说：“要不是你爱因斯坦当初‘死乞白赖’把德布罗意的想法的重要性凑到我的鼻子下，但凭我一个人，整个波动力学根本就建立不起来，恐怕永远也搞不出来。”
　　但是在量子论下工作的人们来说，绝对不能对其置若罔闻的，这其中自然有量子论的先驱玻尔和矩阵力学发明人海森堡。