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24玻尔大战守恒律

作品:重生,然后成为大科学家作者:赵师雄
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低,让这个光源也只能在每次发出单一的能量子。

如果光的确是普朗克相信的电磁波,那么从这个点光源所发出的光就应该是一个球面波,如同一个膨胀中的肥皂泡,同时向四面八方均匀地“散开”(如图b)。

然而,当这个球面波在某处被吸收时,这个肥皂泡中所有的全部能量,却又要突然集中在那一个点上,因为它只能作为整个的能量子被吸收(如图c)。

光的能量在传播时像膨胀的肥皂泡一样分散,在被吸收时却又魔术般地集中在一个点,这显然说不通。

在最后爱因斯坦总结,如果光在发射、传播、吸收的整个过程中都是一颗与电子一样的粒子,就合情合理了。

他的这个肥皂泡悖论,并没有引起在场的科学家的注意。

1917年,在用玻尔原子模型推导量子辐射定律时,爱因斯坦发现原子每次只能往一个方向发射一颗光子,是绝不可能产生像肥皂泡那样的球形波的,则原子和电磁场之间,将永远不会达到热平衡。

原子在某一个方向上发射出一个光子,光子沿着直线运动,直到在抵达目的地之后被另外一个原子所吸收。

在这里,光子表现出了像电子一样的粒子性,但是却全无波动的性质,完全违背了一百多年来的所有有关光的干涉和衍射的实验现象。

为了能完美解决这两者之间不可调和的矛盾,爱因斯坦曾假设过,或许还存在着一个符合麦克斯韦方程组的“幽灵场”,让光子同样符合波动的形式。

但是他几年前提出来的肥皂泡悖论,再一次地让他作茧自缚。

点光源的“幽灵场”必然会以球面波的形式向外扩散,而光子却只能在某一处地点现身。

爱因斯坦没办法为这个“幽灵场”赋予严格的数学表述,所以他也没有正式地发表论文,而仅仅是在洛伦兹、索末菲等科学家小圈子里,提出过这个观点而已。

玻尔同样也知道爱因斯坦提出来的这个“幽灵场”,他认为幽灵场的观点和自己在BKS理论中提出来的统计平均,有着相似之处。

所以即使知道爱因斯坦是一个坚定的光量子理论支持者,玻尔还是小心翼翼地把自己的这篇BKS论文的复制件,寄给了已经回到德国的爱因斯坦,想要听听他的看法。

至于论文的原件,当然是被他寄给了英国皇家学会的《自然科学会报》。

……

当玻尔的这篇论文还在轮船上漂泊,沿着海路从哥本哈

…。。
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