大家好，今天小編給大家介紹的是關於量子力學的知識。下面就跟著小編一起來看看吧！繼德市羅意之後，從另一個方面對微觀物理理論作出根本性突破的是直接受到玻爾影響的23歲的海森伯。海森伯是德國人，曾受業於慕尼黑的索末菲和哥延根的玻恩，1923年取得博士學位後成為玻恩的助教。1924年他去哥本哈根研究量子論，1925年春夏間會哥廷根。5月底因患嚴重熱病去赫耳果蘭島休養十天，在這期間，一個極大膽的新思想在他的頭腦中孕育，回哥延根後，就寫了一篇有歷史意義的論文《對於一些運動學和力學關係的量子論的重新解釋》。這篇論文完成於1925年7月上旬，在寫作過程中，他自己缺乏信心，寫信給同是玻恩的助數、有銳利批判眼光的奧地利青年泡利，問他是否值得寫完它，還是該「付之一炬」？
泡利鼓勵他寫下去。這篇論文是這樣開頭的：「大家都知道，量子論用來計算象氫原子的能量這類可觀察量的成形規則，從那種把電子的位置和運行周期這類原則上顯然是不可觀察的量之間的關係作為基本元素的理論基礎看來，是會受到嚴厲的批判的」，而本文則「試圖為理論量子力學建立一個僅僅以那些在原則上可觀察的量之間的關係為根據的基礎」。海森伯認為他當時是受了愛因斯坦建立狹義相對論時否定牛頓絕對時間概念的啟發的。他拋棄了玻爾的電子軌道概念及其有關的古典運動學的量，而代之以可觀察到的輻射頻率和強度這些光學量，同時把玻爾的對應原理加以擴充，使它不是用來猜測量子論某一特殊問題的解，而是用來猜測新力學理論的數學方案。
這套新的數學方案，當時一般物理學家是非常陌生的，海森伯自己感到沒有把握，就把論文交給老師玻恩，請他決定是否應當發表，並且問它對他是否有點用處，因為自己已「無法再推進一步」了。玻恩發現，海森伯創造的這套數學就是矩陣論，是數學家在七十多年前就已創造出了的，它是普通數的一種推廣。它的最奇特的特徵是：兩個矩陣的相乘是不可對易的，為了進一步搞清楚海森伯論文所提示的數學問題，玻恩找泡利合作，不料泡利卻報以冷淡和嘲笑，隨後玻恩找約爾丹合作。當年9月他們寫了一篇長論文，用數學的矩陣方法，把海森伯的思想發展成為量子力學的系統理論。這就是矩陣力學，也通稱為量子力學。
與此同時，另一個23歲的青年，英國的狄拉克從更高的高度和更廣的視野來考查量子力學的數學形式。狄拉克原是學電工的，19歲大學畢業後因經濟蕭條找不到職業，繼續留校學數學，後轉到劍橋大學研究物理，發表過一系列關於量子論的論文，但他接受海森伯的量子力學思想卻有一個曲折的過程。1925年7月，海森伯應邀到劍橋講學，在卡文迪許實驗室作了一系列報告，最後也介紹了他的量子力學新思想。但這些新思想當時並未引起狄拉克注意。8-9月間，狄拉克從他的導師福勒處讀到海森伯第一篇量子力學論文的校樣。開始時他不感興趣，覺得太煩瑣了，把它擱在一邊。十來天后再去仔細讀一下，"突然認識到，它對我們所關切的困難，提供了全部解決的線索」。
可是狄拉克不滿足於海森伯的表達方式，試圖使它同十九世紀發展起來的古典力學的推廣形式相適應。1925年11月7日他完成了論文《量子力學的基本方程》，使用了一種比矩陣更為方便和普適的數學工具，這就是法國數學物理家泊松於1809年為研究行星運動而創造的「泊松括號」。它是古典力學中最有力的分析工具之一，能用極其簡單的形式把古典力學的基本方程表示出來。狄拉克就藉助於這種工具，應用對應原理，輕而易舉地把古典方程改造成為量子力學方程。兩個月後，他寫了第二篇論文，用他的方法來處理氫原子。
在這篇論文中，他把量子力學變數稱為"q數」，而把古典物理學的變數稱為「c數」。c數是可對易的；q數則不可對易，也不能比較大小。但為了得到可以同實驗相比較的結果，必須設法用c數來表示q數。不久，他又發表題為《量子代數學》的論勺和邏輯上一致的理論體系。就在海森伯的量子力學新思想通過玻恩和狄拉克的工作得到重大進展的時候，德布羅意的物質波理論也通過薛丁格的工作而取得輝煌的成就。
薛丁格是維也納人，是氣體分子運動論的奠基人之一、堅定的自然科學唯物論者玻耳茲曼的學生，並深受玻耳茲曼的影響。他興趣廣泛，1944年還曾寫過一本對生物學有深遠影響的著作《生命是什麼？》。他早期研究氣體分子運動論、統計力學和連續媒質物理學，熟悉聲學理論。愛因斯坦1925年2月發表的關於量子統計理論的論文引起了薛丁格對德布羅意思想的極大注意。
當年12月他寫了一篇題為《關於愛因斯坦的氣體理論》的論文，講到："按照德布羅意-愛因斯坦運動粒子的波動理論，粒子不過是波動背景上的一種"波峰'而已。」當時他試圖把德布羅意波推廣到束縛粒子上，得到一個巧妙的解。他馬上把這方法用於氫原子中的電子，並且充分考慮到電子運動的相對論性力學。但結果同實驗不一致，他很失望，斷定他的方法不好，於是束之高閣。事實上，薛丁格最初的相對論性波動方程是正確的，不過它所描述的是沒有自旋的粒子，而當時電子的自旋剛發現，對它的意義還不很了解。
薛丁格受到挫折後不久，放棄了相對論的考慮，重新用他原來的方法來處理氫原子的電子問題，結果同實驗非常接近。受到這一結果的鼓舞，1926年他一連發表了六篇論文，從1月到6月寫的四篇都用一個題目：《作為本徵值問題的量子化》。這些論文大大發展了德布羅意的物質波思想，加深了對微觀客體的波粒二象性的理解，為數學上解決原子物理學、核物理學、固體物理學和分子物理學問題提供了一種方便而適用的基礎。波動力學就這樣誕生了。好了，今天小編就給大家介紹到這裡，如果你也有好的想法，不妨在下方評論區內給我留言吧！