玻恩的主要成就:揭示了原子结构的奥秘,与程开甲共同推动了科学进步



马克斯·玻恩是德国著名理论物理学家。 他创立了矩阵力学,解释了波函数,开创了晶格动力学等,被誉为量子力学的奠基人,还获得了诺贝尔物理学奖。 不久前去世的“中国核司令”程开甲就是他的学生。

1. 创立矩阵力学

玻恩的主要成就

1926年,奥地利物理学家薛定谔(1887-1961)创立了波动力学。 与此同时,玻恩、海森堡、乔丹等人以矩阵为数学工具,研究原子系统规律,创立了矩阵力学。 该理论解决了旧量子理论无法解决的与原子理论相关的问题。 后来证明矩阵力学和波动力学是同一理论的不同形式,统称为量子力学。 因此,玻恩是量子力学的创始人之一。

2. 波函数的解释

玻恩通过自己的研究,对波函数的物理意义,即波函数的二次形式,给出了统计解释。 正方形代表粒子成功出现的概率。 从统计解释中我们可以知道,在测量某个物理量时,虽然已知几个系统处于相同的状态,但测量结果并不都相同,而是具有波函数描述的统计分布。 由于这一成就,玻恩获得了 1954 年诺贝尔物理学奖。

3. 开创性的晶格动力学

在其早期职业生涯中,玻恩的兴趣集中在与固体有关的晶格力学。 原子如何结合在一起并振动的理论。 在冯·劳厄最终证明晶体的晶格结构之前,玻恩和冯·卡门于1912年发表了一篇关于晶体振动谱的论文。玻恩此后多次重返晶体理论的研究。 1925年,玻恩写了一本关于晶体理论的书,创建了一门新学科——晶格动力学。 1954年与中国著名物理学家黄昆合着《晶格动力学》一书,被国际学术界誉为理论经典著作。

玻恩的主要成就:揭示了原子结构的奥秘,与程开甲共同推动了科学进步

4. 其他成就

1953年退休后,玻恩大力研究爱因斯坦的统一场论。 1959年与沃尔夫合着《光学原理》。《原理》于2001年出版第七版,已成为公认的光电磁理论经典著作。 玻恩还研究了流体动力学和非线性动力学等理论。

玻恩和弗兰克(1882-1964)共同努力将哥廷根建成著名的国际理论物理研究中心。 当时只有玻尔建立的哥本哈根理论物理中心可以与之匹敌。

5. 玻恩与程开甲

1946年8月,经李约瑟博士推荐,程开甲赴英国爱丁堡大学留学,成为著名物理学家。 波恩大师教授的学生。

1948年,在苏黎世举行的一次国际学术会议上,程开甲和玻恩共同撰写了一篇论文,提交给会议。 会议召开时,玻恩因故未能出席,程开甲就看了报纸。 没想到,程开甲与师兄海森堡在学术观点上发生了激烈的争论。 程开甲时而用英语,时而用德语与这位1932年诺贝尔奖获得者进行口水战。 担任裁判的会议主席泡利最终无奈,只好幽默地说:“你们兄弟吵架了,玻恩怎么没来?我不能当裁判,就让玻恩来做决定吧。” ”

伯恩听了。 我听了很高兴,就把自己和爱因斯坦长期针锋相对的争论告诉了程开甲。 玻恩说爱因斯坦是一个“离经叛道”的人,因此能够超越常规。 这次谈话让程开甲受益终生。

1950年8月,程开甲拒绝了恩师博恩留下来的邀请,放弃了国外的优厚待遇和研究条件,购买了必要的书籍,收拾行囊,回到了物理系。 浙江大学.

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