数学的量子力学.pptVIP

第1页，共14页，星期日，2025年，2月5日在量子理论的发展历程中，有3个关键人物：索末菲、玻尔和玻恩。尽管他们对量子力学的贡献有大小的不同，但在某种意义上他们都是领袖型科学家，各自领导了量子理论研究的3个不同学派，即:索末菲的慕尼黑学派玻尔的哥本哈根学派玻恩的哥廷根学派。研究量子力学的纲领、目标和方法和风格截然不同第2页，共14页，星期日，2025年，2月5日古典主义派---索末菲:旧量子论纲领（即经典力学与量子假设的混合物）的维护者，认为旧量子论的基本假设中的矛盾只是一种有待解决的暂时困难，认为只要精心地做出特设性的假设（例如采取电子椭圆轨道模型代替玻尔的正圆轨道）就可以对付种种反常现象；目标首先是解决实际问题，解决光谱学上的一个又一个悬而未决的难题能给他带来无穷的乐趣。他本人具备原子光谱类型的丰富知识，他更关心量子理论的实用价值，他有一种不把事情搞个水落石出绝不罢休的天性。第3页，共14页，星期日，2025年，2月5日量子的革命派----玻恩，旧量子理论的摧毁者，认为旧量子论本身内在矛盾是根本性的，为公理化的方法所不容，构造特性架设的办法只是权宜之计，新量子论必须另起炉灶，用公理化方法从根本上解决问题。目标在于追求普遍性，他的基本特征是使用高度抽象的公理化方法，不怎么强调典型案例的作用，较少考虑具体物理意义。第4页，共14页，星期日，2025年，2月5日量子理论的发展历程中，索末菲被称为是量子工程师，玻恩是量子数学家，玻尔则是量子哲学家。第5页，共14页，星期日，2025年，2月5日MaxBorn(1882-1970)TheNobelPrizeinPhysics1954forhisfundamentalresearchinquantummechanics,especiallyforhisstatisticalinterpretationofthewavefunction1905年慕名进入哥廷根大学以便听Hilbert,Minkowski等数学、物理学大师讲学，于1907年获博士学位。1912年受聘为哥廷根大学讲师，1921年玻恩成为哥廷根大学物理系主任和正式教授。在玻恩领导下，哥廷根物理界群星荟萃，形成了一个可以和哥本哈根学派媲美的新学派。作为科学学派的领导人，玻恩的主导作用通过学术本身（包括教学与科研）和组织工作两方面体现出来。第6页，共14页，星期日，2025年，2月5日在量子理论的发展历程中，玻恩属于量子的革命派，他是旧量子理论的摧毁者，他认为旧量子论本身内在矛盾是根本性的，为公理化的方法所不容，构造特性架设的办法只是权宜之计，新量子论必须另起炉灶，用公理化方法从根本上解决问题。玻恩先后培养了两位诺贝尔物理学奖获得者：海森堡（1932年获诺贝尔物理学奖）；泡利（因为提出不相容原理获1945年的诺贝尔物理学奖）。不过，玻恩似乎没有他的学生幸运，他对量子力学的几率解释受到了包括爱因斯坦、普朗克等很多伟大的科学家的反对，直到1954年才获诺贝尔物理学奖。第7页，共14页，星期日，2025年，2月5日玻恩有三个方面的研究课题：晶格动力学、分子结构与玻尔的量子理论。玻恩善于赏识人才，充分调动他们的积极性。他把弗朗克这样优秀的理论物理学家请来担任编外教授。玻恩与弗朗克经常组织学术活动，每周活动一次的“物理结构讨论班”吸引了大批学生。讨论班的形式是活泼的，不拘礼节，允许争论。20年代先后参加讨论班的主要成员有泡利、海森堡、奥本海默、康普顿、约尔丹、狄拉克、鲍林等。这个讨论班对来量子力学的发展有决定性的作用。第8页，共14页，星期日，2025年，2月5日当普朗克提出他的量子概念时，后来在新量子力学的创立和发展中起了重要作用的那些人还基本上没有登上历史的舞台。当时薛定谔１３岁，路易·德布罗伊８岁，泡利刚刚出生几个月，而海森伯、狄拉克和约尔丹则还没有出生。年龄最大的是玻恩，他当时１８岁，但也还没有进大学。但是过了２０多年，这些人都已经大大地出了名。因此，当时德国人曾把量子力学戏称为“男孩物理学”，而玻恩在哥廷根大学主持的理论讨论班也被说成了“玻恩幼儿园”！第9页，共14页，星期日，2025年，2月5日玻恩对自然科学的贡献玻恩一生发表了280多篇科学论文，涉及相对论、量子论、晶格动力学、液体理论、超导理论、光学理论等等领域。他还编撰了20多本科学著作，其中有科学的经典著作，如《原子物理学》、《晶格动力学理论》等；有科学哲学的论著《关于因果和机遇的自然哲学》；有面向广大读者的，《我这一代的物理学》和《物理