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玻恩的主要成就 ,玻恩与程开甲

编辑:fsxoyo发布时间:2023-06-02 21:08

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马克斯·玻恩是德国著名理论物理学家,他创立矩阵力学、解释对波函数、开创晶格动力学等,被称作量子力学的奠基人,还获得了诺贝尔物理学奖。近日去世的“中国核司令”程开甲就是他的学生。 


1、创立矩阵力学


    1926年奥地利物理学家薛定谔(1887—1961)创立了波动力学。同时,玻恩和海森伯、约尔丹等人用矩阵这一数学工具,研究原子系统的规律,创立了矩阵力学,这个理论解决了旧量子论不能解决的有关原子理论的问题。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、解释对波函数


    玻恩通过自己的研究对波函数的物理意义作出了统计解释,即波函数的二次方代表粒子出现的几率取得了很大的成功。从统计解释可以知道,在量度某一个物理量的时候,虽然已知几个体系处在相同的状态,但是测量结果不都是一样的,而是有一个用波函数描述的统计分布。因为这一成就,玻恩荣获了1954年度诺贝尔物理学奖。

    

3、开创晶格动力学


    在他的早期生涯中,玻恩的兴趣集中在点阵力学上,这是关于固体中原子怎样结合在一起如何振动的理论。在冯·劳厄最终证明了晶体的格点结构之前,玻恩和冯·卡门(Von Karman)就在1912年发表了关于晶体振动谱的论文。玻恩以后又多次回到晶体理论的研究上,1925年玻恩写了一本关于晶体理论的书,开创了一门新学科——晶格动力学。1954年他和我国著名物理学家黄昆合著的《晶格动力学》一书,被国际学术界誉为有关理论的经典著作。

    

4、其他成就


    1953年退休以后,玻恩劲头十足地研究爱因斯坦的统一场论。1959年,与沃耳夫合著了《光学原理》,至2001年已出至第七版,成为光的电磁理论方面的一部公认经典著作。玻恩还研究了流体动力学、非线性动力学等理论。

    玻恩和富兰克(1882—1964)一起把哥廷根建成很有名望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和它匹敌。

    

5、玻恩与程开甲


    1946年8月,在李约瑟博士的推荐下,程开甲到英国爱丁堡大学留学,成为著名物理学大师波恩教授的学生。


    1948年,在苏黎世召开的国际学术会议上,程开甲与玻恩合写了一篇论文递交给大会。会议召开时,玻恩因故不能出席,于是由程开甲宣读论文。不料程开甲与师兄海森堡就学术观点展开了激烈争论,程开甲时而用英语,时而用德语,与这位1932年的诺贝尔奖得主展开舌战。担任裁判的大会主席泡利最后也只得风趣地说:“你们师兄弟吵架,为什么玻恩不来?这个裁判我当不了,还是让玻恩来裁定吧。”


    玻恩听到此事很高兴,跟程开甲讲起自己与爱因斯坦长时间针锋相对的争论。玻恩说,爱因斯坦是一个“离经叛道”者,因而才能超越常规。这次谈话,让程开甲终身受益。


    1950年8月,程开甲婉拒导师玻恩的挽留,放弃了国外优厚待遇和研究条件,购买了所需的书籍,整理好行装,回到浙江大学物理系。


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