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路易斯·德布罗意的贡献
发布日期:2008-08-28          【字体 分享:
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路易斯·德布罗意的贡献
发布时间:2008-08-28   字号:

  在斟酌1921年的这些事件时,路易斯·德布罗意意识到一个新的两重性问题,把爱因斯坦两个智慧产物:光量子和相对论理论结合在一起的两重性问题。相对论时间延缓,如前所述,预言一个静止观察者测量一个运动振源的频率比它的固有频率低。然而量子理论,按照德布罗意的解释,预言恰恰相反的结果:对于静止观察者而言,运动质点比假定它静止时呈现较大的能量。显然这一部分能量由较高的内部量子频率所表征,路易斯·德市罗意对物理学的最大贡献是认识到这个量子/相对论的非对称性的结果将会阐明辐射波粒表示法二象性的本质。

  他指出,我们可以设想光量子是非常小、基本质量为零实际存在的粒子,每一个光量子质点——这是德布罗意假设的本质——与一个平面波,即著名的“相波”对应。这种相波必须认为是虚构的,因为其速度超过光速,德布罗意回忆道。在1923年,因思想的结晶升华导致他把同一表示法也应用于普通物质粒子。当他初次系统阐述相关的相波原理时,他对电子采用了这个表示法,只在其后对光量子作同样处理。

  再来讨论这样两个观察者:一个测量粒子的相对论性地减慢的粒子内部振动;另一个测量量子力学上相关相波的增加频率,虽然运动波和运动粒子在速度和频率方面两者不符,然而都可以这样认为:在空间存在一个动点,那里这样两个振动相位总是相同。在这个变化着的位置上,这样两个振动的重叠,结构上始终在相互干涉,空间这个特殊点符合了,事实上就根本决定了运动质点的位置。

  德布罗意假定相波是位于玻尔原子轨道上转动着电子前列的一列平面波,他应用相一致性原理精确推导玻尔原子各静止电子轨道的作用——积分公式,他最早发现了曾经使玻尔疑惑不解的问题的解释,即为什么会有分裂的电子轨道这个问题的物理解释:这些分裂的电子轨道相应于以各种频率激发的圆领状共鸣驻波带,德布罗意的成功没有隔很久就得到承认,他说:“这个优美的结果,是我们能够给出谈论量子问题方法的最好证明“爱因斯坦说:“他揭开了大幔的一角。”

 
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