新知識(shí)的發(fā)現(xiàn)-楊振寧-展示頁(yè)
2025-07-02 07:54本頁(yè)面
【正文】 個(gè)N的階乘是他加進(jìn)去的，可是這個(gè)加進(jìn)去有點(diǎn)牽強(qiáng)，所以在那以后20天，大家對(duì)這個(gè)不太了解，那么有許多人想要研究，其中一個(gè)對(duì)這個(gè)事情特別發(fā)生興趣的是恩芮科費(fèi)米后來(lái)在芝加哥大學(xué)做教授，我是他的學(xué)生，他在1924年的時(shí)候收到一篇文章是泡利的，泡利當(dāng)時(shí)發(fā)現(xiàn)了叫做Exclusion Principle，不相容原理，那么當(dāng)時(shí)費(fèi)米因?yàn)閷?duì)于這個(gè)N的階乘為什么在基礎(chǔ)統(tǒng)計(jì)力學(xué)里頭存在這個(gè)問(wèn)題一直在想，所以他一看見(jiàn)泡利這個(gè)不相容原理以后，他立刻了解到這兩件事情是關(guān)鍵在一起的，所以他就寫(xiě)了一篇文章，這個(gè)文章是一個(gè)是重要的，現(xiàn)在我們叫做Fermi Disribution（費(fèi)米分布），F(xiàn)ermi Sphere（費(fèi)米半球），都是從這個(gè)地方來(lái)的，可是這個(gè)文章你從今天看起來(lái)不徹底，就是它里頭是講的非常重要的東西，可是并沒(méi)有把就是它沒(méi)有達(dá)到后來(lái)我們所得到的了解，那么那幾年發(fā)展非常之快，所以這是一方面，費(fèi)米做的那個(gè)事情，就在差不多那個(gè)同時(shí)，也是1924年，有一個(gè)不知名的印度物理學(xué)家叫做Bose（玻色），他寫(xiě)了一篇文章，他當(dāng)然是用英文寫(xiě)的，寄到英國(guó)去發(fā)表，被退回來(lái)了，他討論什么事情呢？因?yàn)槟莻€(gè)時(shí)候在1900年的時(shí)候，普朗克引進(jìn)了叫做Radiation Law輻射的分布，這個(gè)輻射的分布為什么會(huì)有輻射分布，大家不懂，玻色就去研究這個(gè)問(wèn)題，他就說(shuō)所以要有這個(gè)輻射分布的原因，這是與經(jīng)典的力學(xué)里頭的猜測(cè)不一樣的，原因是因?yàn)榻?jīng)典力學(xué)里頭，數(shù)很多相同的子，相同的粒子，在這個(gè)情形下是光子，很多相同的粒子在數(shù)的時(shí)候，數(shù)法不對(duì)，這個(gè)跟剛才講的N的階乘有密切的關(guān)系，這是后話，他當(dāng)初并不是這樣想法，他說(shuō)這個(gè)想法不對(duì)，換一個(gè)方法來(lái)數(shù)，于是這個(gè)方法數(shù)就可以很自然地得到普朗克的公式，這個(gè)又是一個(gè)不完全徹底可是是非常重要的一個(gè)啟示。楊振寧教授：可是我剛才講早年的故事還并沒(méi)有講完，因?yàn)閻?ài)因斯坦發(fā)表了幾篇文章以后，大家知道玻色－愛(ài)因斯坦凝聚非常重要，大家又有了費(fèi)米分布，到了1926年都知道很重要，可是1925到1926年發(fā)生了量子力學(xué)的革命，這個(gè)量子力學(xué)的革命以后，當(dāng)然大家對(duì)于費(fèi)米的工作跟玻色－愛(ài)因斯坦的工作都要用新的眼光來(lái)看，在這里頭就又發(fā)生了底下這件事情，這件事情是這樣的，在1925年到1926年的時(shí)候，對(duì)于氫原子的結(jié)構(gòu)，所謂Balmer Theorem（巴爾末原理），我想在座很多同學(xué)恐怕在中學(xué)就念過(guò)這個(gè)巴爾末原理是有了準(zhǔn)確的了解，那當(dāng)然當(dāng)時(shí)第二個(gè)問(wèn)題，那么底下一個(gè)復(fù)雜的原子，它的光譜能不能了解，底下一個(gè)復(fù)雜的當(dāng)然是氦，所以立刻的問(wèn)題就是氦的光譜，氦有兩個(gè)電子，可是研究這個(gè)氦的光譜第一個(gè)問(wèn)題，就是氦里頭兩個(gè)電子，每個(gè)電子都有自旋，這兩個(gè)自旋可以是相反的，可以是平行的，所以就產(chǎn)生所謂的Singlet（單態(tài)）跟Triplet（三重態(tài)），這是實(shí)驗(yàn)結(jié)果，知道氦原子有兩種態(tài)，一種叫做三重態(tài)，一種叫做單態(tài)，就是一個(gè)是兩個(gè)平行，一個(gè)是兩個(gè)相反，這個(gè)里頭立刻就有一個(gè)問(wèn)題，為什么平行的跟相反的它的基態(tài)之間的能差得那么多？它Electronic Bond（電子鍵）這樣子大的分別，這是很大的，不懂這是什么緣故，那么那個(gè)時(shí)候有個(gè)年輕的人，叫做高斯秘特，剛才我提過(guò)烏倫貝克，高斯密特跟烏倫貝克都是荷蘭人，他們成名之作這是當(dāng)時(shí)重要的工作，大家有認(rèn)為應(yīng)該得諾貝爾獎(jiǎng)金的，他們沒(méi)得到，他們最早說(shuō)電子有自旋的，所以當(dāng)時(shí)都是年輕的佼佼者，在1926年的春天，高斯密特到波爾去訪問(wèn)，在哥本哈根，波爾就跟他說(shuō)你去研究研究，為什么自旋相反跟相同的它們這個(gè)能量差得這么大，在高斯密特晚年的時(shí)候，他寫(xiě)回憶錄，他說(shuō)我去想這兩個(gè)電子之間一個(gè)是平行，一個(gè)是不平行，這當(dāng)然是一個(gè)磁的相互作用，一個(gè)好像北極沖上，一個(gè)北極沖下，跟兩個(gè)都是北極沖上，當(dāng)然能量不一樣，所以我就去算一算差多少，結(jié)果算出來(lái)以后比真正實(shí)驗(yàn)的差別小了一千倍，所以他說(shuō)我完全不懂，他用了一個(gè)英文字，說(shuō)是這個(gè)問(wèn)題是Out of my depth ，Out of my depth中文就是深不可測(cè)，他完全不懂這是怎么回事，那么恰巧那個(gè)時(shí)候一個(gè)跟他差不多年紀(jì)的年輕
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