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第115章 薛定谔创立波动动力学

薛定谔(1887~1961),奥地利著名的理论物理学家。他在1921~1927年担任苏黎世大学数学物理学教授期间,创立了波动力学。

薛定谔读了爱因斯坦关于量子统计论的论文后,认为旧量子论是不能令人满意的,所以他开始用全新的观点去研究原子结构问题。薛定谔于1926年1月、2月、5月和6月接连在德国《物理学纪事》上发表了一组4篇题为《作为本征值问题的量子化》的论文,最后一篇是在6月22日左右送到杂志社的。这4篇论文建立了完整的波动力学。

他在1月份的论文中,建立并用经典力学的哈密顿—雅可比方程和变分方法求解了氢原子的定态薛定谔方程、能级公式,用本征值代替了原来的玻尔—索末菲量子化条件,从而把量子化问题归结为本征值问题,这正是薛定谔建立波动力学的一条具有创造性的主线和突破口;在2月份的论文中,他建立并求解了含时薛定谔方程,还通过经典力学与几何光学的类比阐述了波动力学和波函数的意义;5月、6月发表的论文详细叙述了与时间无关的薛定谔微扰理论和含时间的薛定谔微扰理论。

波动力学大大发展了德布罗意的思想,进一步解释了微观物体波粒二象性的本性。这一理论已成为研究原子、分子等微观粒子的有力工具,并奠定了基本粒子相互作用的理论基础。薛定谔方程是非相对论性理论,因为它建立在不发生实物粒子的产生和湮灭、实物粒子的速度远小于光速这两个假设之上。

由于建立了新型原子理论,薛定谔和狄拉克共同获得了1933年度诺贝尔物理学奖。