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关注我账号的朋友知道(虽然不多),这是一个专注写历史的账号。其实历史只是本人的爱好,今天郑重的告诉我的读者(尽管很少,但肯定是很有品味的人),我的专业是号称让无数少年谢顶成为油腻中年大叔的物理学。
今天就结合我的专业(物理学)和我的爱好(历史)写一篇关于物理学史的文章。讲一位在近代物理学上非常著名的科学家——波尔。
就从下面这个图片讲起,这个图片是波尔的族徽。波尔获得诺贝尔物理学奖之后,丹麦政府为表彰波尔在物理学所作出的贡献,授予波尔"骑象勋爵",这也是一个很有意思的现象,授予勋爵其实和我们国家受封爵位比较类似,也是世袭罔替的家族荣誉,只是我们国家的封侯要么是皇帝的亲戚,要么要有军功,才可以获得爵位,像曾国藩剿灭了太平天国,清朝就封他为一等毅勇侯。而在欧洲则不一样,物理学的好,一样可以封侯封伯,比如说牛顿被安妮女王封为爵士,热力学之父开尔文就被封为爵士,后来晋升为男爵,可见物理学的好是一件多么光荣的事。
再回到今天的主角波尔,波尔被授予爵位之后要给自己的家族设计族徽,大家仔细看一下波尔的族徽,是不是有点眼熟,正中间最显眼的位置似乎是我国的太极图。我可以明确的告诉大家,这个确实是中国的太极图。近代高深的物理学怎么和古老的太极图扯上关系的呢?这就要从波尔的理论讲起。
波尔是一个伟大的物理学家,他的伟大不在于他本人取得了非凡的成就,而是他造就了一个学派,就是著名的哥本哈根学派。哥本哈根学派可以说是近代量子物理的发源地之一,不是物理学出身的人如果听说过这个学派,是因为这个学派有一个伟大的敌人——爱因斯坦。爱因斯坦一生都在和量子理论缠斗,他的那句"不相信上帝掷骰子"更是成为攻击量子理论的著名口号。
波尔对于量子物理的贡献在于首先他提出了氢原子轨道模型,用简单的模型精确的描述出氢原子光谱,这个模型首先提出了氢原子轨道能级是不连续的,是量子化的(看到这里估计有的读者会关掉这个页面了),正是因为这个理论他获得了1922年诺贝尔物理学奖。但是波尔对物理学更大的贡献是在于他在1928年提出的互补理论。互补理论是量子力学的基本理论之一,我可以很负责任的说,大部分物理学毕业的学生都不能很好的解释互补理论,这里只是感性的介绍一下,用我们最熟悉的光的波粒二象性来解释,光的波动性和粒子性是互补的,在某些条件下是粒子性,在某些条件下是波动性,两种相互排斥的理论存在于同一物体之中,互补理论如果用一句话来概括,就是相互排斥的属性存在于一切量子现象之中。任何如果想深入了解的朋友,建议买一本量子力学,用两三年的时间学一下。
互补理论对哲学的影响很大,主要体现在影响了现代的认识论。如果单独说客体的属性、规律是没有意义的,必须同时说明主体的情况与其采取的观测方式,主体对客体的认识必须通过对客体施加影响来实现。
波尔在1937年受邀来中国讲学,在看到中国的太极图之后非常感兴趣,他认为太极图很完美阐释了他的互补理论,太极图中的阴阳鱼相互交织在一起,并且在阴阳的部分各有对方的一个点,与互补理论的对立统一完美契合。因为中国的传统哲学是讲究阴阳的,阴阳本就是相互排斥的,而中国的传统哲学里面任何物体都有阴阳两面,存在于任何事物之中。
所以波尔在设计族徽的时候就用中国的太极图来阐释他的互斥理论,可谓是恰到好处,相得益彰。
本文作者:书包里的手机(今日头条)
原文链接:http://www.toutiao.com/a6690686768531898892/
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