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1.黑体辐射普朗克的能量子假设(1900)实验结果经典理论结果普朗克公式普朗克能量子假设ε=hυ(1918诺贝尔奖)2.光电效应爱因斯坦的光量子假设(1905)实验结果经典理论无法解释爱因斯坦光量子论ε=hυ(1921诺贝尔奖)3.康普顿效应光的波粒二象性(1923)康普顿效应经典理论无法解释光具有粒子性:用光子和自由电子碰撞(能量-动量守恒)成功解释康普顿效(1927诺贝尔奖)4.原子的线状光谱与原子的稳定性玻尔的量子论(1913)原子模型的发展:老汤姆孙的蛋糕模型—卢瑟福的核式模型—玻尔的量子论(1922诺贝尔奖)玻尔理论的意义:1900-1913年达到早期量子论的高峰,一直延续到1923年。玻尔首次打开了认识原子结构的大门,明确指出经典物理对原子内部已不适用,用量子论推动了光谱理论的发展,架起了经典物理通向量子物理的桥梁。但是,玻尔理论只是“搭桥”,并没有登上新物理的“彼岸”5.实物粒子的波动性德布罗意假设(1924)微观粒子(实物)的波粒二象性:量子理论的建立海森堡矩阵力学(1925;1932年诺贝尔奖)~玻尔理论的发展:认为原子理论应建立在可观察量(如光谱、频率)的基础上,赋予每一个物理量一个矩阵,得到相应的运算法则和运动方程。薛定谔波动力学(1926;1933年诺贝尔奖)~德布罗意波的发展:德布罗意波—波动方程(德拜的“发问”)—波函数的统计解释(玻恩1926;1954年诺贝尔奖)。量子力学~波动力学和矩阵力学合一:薛定谔证明了两者的等价—狄拉克将矩阵力学加工成严密的理论体系,通过严格的变换理论将两者统一为量子力学。狄拉克1930年完成量子力学“圣经”《量子力学》。(1933年诺贝尔奖)量子力学的第三种表述~路径积分:狄拉克提出,费曼发展(1948;1964年诺贝尔奖)量子理论建立的特点众多物理学家共同努力的结晶:标志着物理研究方式的转变(群体化),量子物理公认的领袖是玻尔(哥本哈根学派)。量子物理学的成就多属于青年人:1905年爱因斯坦提出狭义相对论时才25岁;1912年玻尔提出量子论时27岁;1925年薛定谔、海森伯和泡利建立量子力学时分别是37岁、24岁、25岁;1927年狄拉克25岁完成了相对论性量子力学;1935年汤川秀树提出介子理论,28岁建立了核力基础理论。创建量子力学时,很多从事这方面工作的科学家都访问过玻尔的研究所,那时玻尔年纪也不大,40岁不到,爱因斯坦年纪也不大,按照中国现在的说法是中年和中青年。可是建立量子力学的不是玻尔、爱因斯坦,而是一批更年轻的科学家。到第二次世界大战以后,又是一批年轻的科学家,36岁的朝永振一郎、28岁的施温格、29岁的费恩曼完成了量子电动力学的理论基础。到1950年代,新的基本粒子被发现了,这些新问题的解答,是由另一代年轻的科学家做出的。盖尔曼提出奇异量子数时才24岁。杨振宁和李政道,分别是33岁、29岁发现宇称不守恒。吴健雄44岁实验证明了宇称不守恒。1960年代,29岁的格拉肖和34岁的温伯格统一了电磁作用与弱作用。1999年得诺贝尔奖的霍夫特(G.'tHooft)和费尔特曼(M.J.G.Veltman),也都是更年轻的一代。
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