量子江湖

一、从黑体辐射说开去

今天的话题将现在什么最赚钱从十九世纪末说起，当时，物理的天下三足鼎立，经典力学，经典电动力学、经典热力学（统计力学）已基本完备，无疑形成三大擎天柱，它们紧密结合，构建起金碧辉煌的殿堂，三分天下的江湖似乎归于平寂，了无纷争。

可是平静的背后涌动着两朵，不久的将来它将掀起一场狂风暴雨，搅得整个武林不得安宁。其中一朵乌云是“光以太”，由此演化出爱因斯坦的相对论。还有一朵笼罩的乌云便是“黑体辐射”它自带主角光环，并由此引发一系列掉头发怎么办英雄的登场。

当时基于经典粒子的角度推导出维恩公式，而从波角度得到了瑞利—金斯曲线。前者只是针对于短波很好的满足，后者适用于长波。于是江湖纷争不断，主要分为粒子与波动两大门派，并且在历史上进行长达百年纷争。

此刻，我们的男一号即将登场，他便是普朗克。中学时期，一个阳光明媚的下午，和往常一样坐在安逸的教室里上课。靠，又是无聊的物理课，大多人昏昏欲睡，鬼知道这东西有什么卵用，到时候还不是回家辛苦耕耘那一亩三分地。不过此刻就在墙角，一双炯炯有神的目光正盯着老师，寸步不离。绝不是老师因为长得帅，只是单纯的被老师所谓的“一个工人将砖头搬到房顶，那他花的力气就将储存在高处，可是一旦砖头掉落，能量就会释放掉”那神秘的能量吸引。对，他就是自带主角光环的男一号——普朗克。

到了大学，妇科炎症普朗克的导师就劝他：“小普啊，我劝你还是改行吧，现在央视英语理论物理已经相当完善，没什么可以发现的了，其实老师我啊日子也不好过啊，天天读着SCI，IEEE,可是没啥新发现好写的啊。你还年轻，世界这么大，你该去看看，没必要浪费时间在这上面啊。”普朗克想：“这……，老师是嫌我潜质不高？不会吧，我这么聪明。对，一定是想考验我”。“老师，我爱学习。你放心吧，我只是想为了学习而学习，其他名分我可以不要的”。靠，就是这样的单纯的为了学习而学习，经过时间的积累，所谓的功成名就只是水到渠成。

一晃普朗克博士毕业并去各大高校任教。自己当了老师就得找研究课题啊，一天读到关于黑体辐射的文章，他眼睛立马亮起来，他感觉自己科研有望。可是到底从波的角度还是粒子角度出发呢？对，金砖国家什么意思先来个数据拟合得出公式发表一篇水刊再说。没有matlab的年代，普朗克在自己昏暗的办公室演算几天终于凑出了公式（ \rhovdV = \frac{8\Pi*hv^{3}}{c^3} \ast\frac{1}{e^出兵朝鲜{\frac{hv证券经纪人}{kBT}-1}}dv )，可是望着这公式，普朗克目瞪口呆。知其然而不知其所以然，就好像学位论文答辩一样，你从淘宝上买了现成的设备、数据、论文，经过自己苦读也知道了结论，但只局限于知道conclusion，当老师问你原理的时候，你唯一可以说的就是“老师，你看我有最后结果了”，鬼才鸟你，像普朗克这样的科学家当然要科学的严谨性啦，毕竟当初可是“为了学习而学习的人啊”。于是，凭借这自己经验的积累，普朗克提出了20世纪初最惊世骇人电视连电脑的论断：能量在发射和吸收的时候，不是连续不断的，而是分成一份一份的。就好像你去小卖铺买东西，再怎么便宜的辣条也要一毛钱的，两包两毛钱。至于把辣条撕开来买，不存在的。并且得到了常数h的最小值=6.626*10^-34J/S。

也就是在1900年12月14日，便是量子力学的诞辰，从此，物理的江湖风起云涌，山雨欲来风满楼。宛然旧王朝在日暮垂垂之下大厦将倾的模样。

二、武林至尊，宝刀屠龙

上面说到普朗克关于黑体辐射的假设诞生了量子力学的篇章，自从量子力学揭开冰山一角后，屠龙宝刀再现江湖。号令天下，莫敢不从。为了得阿克萨科夫到武林至尊的宝座，众多学派开始了苦心专研，其中势力庞大的哥本哈根学派无疑独领群雄。

首先要说的是哥本哈根掌门人波尔，还记得那个氢原子模型吧，当时波尔关于原子结构的新理论出台后，有人声称：“如果这些要用量子力学才可以解释的话，我直播吃翔”，甚至有人赌上自己的一生，退出慢性寻麻疹物理舞台。可是猥亵罪，波尔的氢原子理论确确实实预测了新谱线的存在，无疑也存在诸多疑点。这重任得赋给大弟子海森堡了。海森堡试图找出找出量子体系的基本原理，科研的道路布满荆棘，他让球胜平负发现做不下去了。很正常嘛，就好像你开题后发现自己做不下去，无疑两种办法。要么换题挨老师一顿批评，要么是改变自己的思路，寻找解决的办法。既然是大师兄嘛，肯定得有几把刷子的，他果断选择了后者。海森堡决定换一种方法，暂时不考虑谱线强度，事实证明他走对了，他发现了一种闻所未闻的形式——矩阵。当然啦，海森堡当时自己也不知道自己写的是啥玩意，只知道这种写法可以解决问题。于是，他把论文寄给波恩，询问他有什么建议。波恩拿到论文，被这形式迷离了双眼但却又被一种神秘的力量吸引，对此深信不疑。他甚至还致信爱因斯坦，这都是后话。可是波恩被海森堡这新颖的形式搞得心醉神迷，饭也吃不好，觉也睡不香了。噫，突然有一天，他拍了拍自己的脑袋，这不就是数学上的“矩阵”嘛。不过在当时叫做行列式。后来，经过哥本哈根学派其他弟子约尔当、泡利的完善，矩阵力学开始登上了世界的舞台，虽然冗杂不受人喜爱，但却不得不从数学的角度接收它。

三、倚天一出，谁与争锋

当时矩阵的形式还未为人所熟悉及接收，因为人们普遍感觉矩阵这东西太繁琐了，于是又到了男三号——薛定谔出场了。当年轻气盛的海森堡在哥廷根披荆斩棘的时候，这个小老头只是一位高校教授。也难怪，海森堡24岁时做出突出贡献，此时的薛定谔快36了。可是一般人这辈子估计也就混下去了，可是那是薛定谔啊，对他而言只能是大器晚成。一天，他在SCI期刊上看见了爱因斯坦提及的德布罗意波粒二象性，感到自己可以在上面做点文章。把每一个粒子都看作是类波的思想对薛定谔来说极为迷人，他相信，只有通过这种波的办法，才能够到达武学的最高境界。

1925年圣诞快到了，美丽的阿尔卑斯山上白雪皑皑，吸引了各地的旅游度假者。薛定谔 一如既往地来到了他以前常去的那个地方：海拔1700米高的阿罗萨(Arosa)。自从他和安妮玛丽·伯特尔(Annemarie Bertel)在1920年结婚后，两人就经常来这里度假。这个年轻的“老”教授生活规律死板，每个圣诞都要度假，雷打不动。

可是1925年有点不惠达马桶怎么样一样，因为老夫老妻吵架了，吵得不可开交。于是有着段正淳般交际花能磁性开关力的薛定谔，写信给了一个神秘的女郎，也可能是前女友吧。大致意思如下：“我最近心情很糟糕，科研上遇到了瓶颈，感情上也不尽人意，最近又和老婆吵架了，很烦，如果可以的话，可以来阿罗萨陪我度假吗？”讲道理，薛定谔撩妹大法像极了段正淳，并且也是一位多情种子，和每个女子在一起他都是死心塌地的。好像方向盘带偏了，这不是去幼儿园的车啊。

回归正题，即便如此，我们还是对薛定谔量子理论做出的贡献深表感谢。不过，可能得益于这位神秘的女郎的陪伴，使得薛定谔的多巴胺、苯乙胺分泌激增，从而激发创作的灵感。仅仅在接下来的12个月里，他就发表了6篇高质量的量子力学论文。在仔细咀嚼了德布罗意思想后，他想：海森堡那帮人搞得一套是啥啊，生涩难懂，都不知道说的啥玩意。不用那么复杂的嘛，把电子看成德布罗意波并用一个波动方程去表示它就好了啊。又经过不知多久的推导，又是一个阳光明媚的下午，薛定谔看着草稿纸上一行优美的公式 \Delta\psi[\frac{8*\Pi^2m}{h^2}(E-V)\psi=0 ，会心一数据分析师笑。对的，他推导了一个名震20世纪物理史的薛定谔方程，并因继承传统得微分得plc梯形图到大多数人的青睐。倚天一出，谁与争锋。来吧矩阵力学，是时候来个正面PK了。

现代化理论 电饭锅蒸蛋糕 四、刀剑合璧，天下归一

当薛定谔方程一问世，并引发惊叹。普朗克称之为“划时代的工作”。人们再次看到自己熟悉的以微分方程所表达的系统时，他们都像闻到了故乡泥土的芬芳。眼看武林盟主的地位不保，哥本哈根学派开始按捺不住了。于是波尔修书一封给了薛定谔，大致意思：薛掌门，听说最近你自创了一套新的武功套数，不知可否来哥本哈根切磋一番。名为切磋，其实盟主大人想凭借主场优势强行将薛定谔掰弯了，使他回心转意，同意矩阵力学的正统地位。1926年9月，薛定谔抵达精神病症状了哥本哈根，一下车站还没来得及喝口水，波尔就和他争辩了起来，争辩的激烈以至于看起来更像是吵架一般。双拳难敌四手，不几天薛定谔就病倒了。可是波尔还是不依不饶，白天也冲进病房站在薛定谔的床头继续辩论。最后一切都是徒劳，谁都不服谁。薛定谔越想越气，你们不就是人多吗，欺负我孤家寡人一个，于是拿出草稿纸再次凭借他强大的演算能力开始连篇的计算，可是到最后，薛定谔突然发现，二者之间其实都是从经典的哈密顿函数而来，只不过一个是从粒子的运动方程出发，一个是从波动方程出发罢了。而光学和运动学，早就已经在哈密顿本人的努力下被联系在了一起。1930年，狄拉克出版了那本经典的量子力学教材，两种力学被完美地统一起来，至此天下归一，江湖又重现了暂时的太平。

下面这是一张集聚了无数量子先驱的照片，在这29人中有15人获丝克伍事件得诺贝尔奖，虽然已经过去将近一百年，但是至今没有第二张照片能出其右。如果硬要说出一个的话，也就是半导体界那“八个叛逆的天才”。