主题：【原创翻译】《量子》----第一部·量子 -- 奔波儿

如果电子被视作是一个环绕原子核的驻波，而不是沿着轨道运行的粒子，那么电子就不会产生加速过程，因而也就不会因为释放辐射能量而坠入原子核并最终导致原子模型的崩溃。当初玻尔加入额外条件的原因纯粹是为了挽救他的量子原子模型，而德布罗意所提出的“波粒二相性（Wave-Particle Duality）”的观点很容易就实现了这个目的。在德布罗意进行计算的时候，他发现围绕着氢原子的原子核，只有那些存在驻波的轨道才能用玻尔所提出的主量子数n进行标定，这就说明了为什么在玻尔的模型中不可能存在其它的轨道。

1923年秋天，德布罗意发表了三篇文章，解释为什么所有的粒子应该被认为是具有波--粒双重特性，但在桌球一样的粒子和这种“假想的波”之间所存在的这种关系到底反映出什么，人们并不是很清楚。难道是像德布罗意所建议的那样，这就好比是一个骑浪而行的冲浪者？但人们后来发现这种解释并不正确，电子以及所有其它粒子都像光子一样：它们既是波又是粒子。

1924年的春天，德布罗意对自己的观点做了扩充，然后将其写入到自己的博士论文。按照惯例，论文必须要经过评审们的研读和赞同，这导致德布罗意一直拖到11月25日才进行论文答辩。四位评审中有三位是索邦大学的教授，即让·佩兰（Jean Perrin：1870～1942），他验证了爱因斯坦所提出的布朗运动；查尔斯·莫金（Charles Mauguin：1878～1958），他是一位在晶体研究领域的杰出物理学家；埃利·嘉当（Elie Cartan：1869～1951），一位著名的数学家。四人组的最后一位并不是来自索邦的，他就是保罗·朗之万，单单此人在量子物理以及相对论领域就造诣非凡。在正式提交博士论文之前，德布罗意拜访了朗之万，想征询一下他对自己的结论有什么看法。朗之万对此表示认可，但之后却对一位同行说：“我正在研读这位小兄弟的论文。在我看来，文章有些牵强附会。”

路易·德布罗意的观点可能有些理想化，但朗之万并没有第一时间就将其毙掉，他需要和其他学者协商一下。据朗之万所知，爱因斯坦在1909年就公开指出辐射领域在未来将会出现粒子和波动理论的融合。康普顿的实验让几乎所有的人都信服爱因斯坦所提出的光（量子）的理论是正确的。毕竟，在光与电子相撞时非常像是一个粒子。而现在，德布罗意所提出的正是同样的一种融合理论，即波粒二相性，并涵盖所有物质。他甚至还给出了一个公式，能够将粒子的波长λ同其动量p关联起来，即λ=h/p，其中，h为普朗克常数。朗之万向这位物理学家兼公爵索要了一份博士论文的复本，并将其寄给爱因斯坦。“他揭开了面纱一角”，爱因斯坦回复朗之万说。

爱因斯坦的判断足以说服朗之万以及其他评审。他们热烈祝贺德布罗意“以高超的技巧，通过不懈努力在解决物理学家们所面临的困境方面做了尝试”。莫金后来承认他“当时并不认同波在物理特性上与物质粒子有关”，而佩兰确信无疑的只是德布罗意“非常聪明”，至于其它，他摸不着头脑。在爱因斯坦的支持之下，这位32岁的法国人不再仅仅是路易·维克多·皮埃尔·雷蒙德·德布罗意公爵，而有权自称为路易·德布罗意博士。

有了想法是一回事，但这个想法是否能得到证实呢？在1923年9月，德布罗意很快就认识到如果物质具有波动特性，那么一束电子也应该像一束光一样分布，即它们可以被散射。在同年发表的一个短篇论文中，德布罗意预测说“当一束电子通过一个很小的孔隙后，会出现散射效应”。在他哥哥的私人实验室有一些经验丰富的实验员，他试图说服他们测试一下他的理论，但却无功而返。大家都忙着做其它一些项目，而且认为他这个实验很难操作。他的哥哥莫里斯一直劝他把“注意力放在更加重要的以及无可争辩的研究上，即辐射所具有的粒子和波动双重特性”，面对哥哥的劝导，他心怀愧疚，因而放弃了自己的努力。

然而，哥廷根大学的年轻物理学家沃尔特·艾尔莎瑟（Walter Elsasser：1904～1991）不久就指出如果德布罗意是正确的，那么用一块简单的晶体就能让轰击它的电子束产生散射现象：因为晶体内部的相邻原子之间存在空隙，而这一空隙非常之小，因而足以引起如电子一般大小的粒子显现出波动特征。“小伙子，你坐在金矿上了，”当爱因斯坦听到了艾尔莎瑟所提出的这个方案后，对他说。这并不是什么金矿，如果稍微精确一点说应该是“诺贝尔奖”。但在为金牌进行最后冲刺的时候，你却不能一直原地踏步而不起跑。可，艾尔莎瑟却这么做了，而同时，有两人首先发表了自己的结果，并因此获得了诺贝尔奖。

第六章·双重性格的公爵（4）

• 【原创】《量子》----第六章·双重性格的公爵（2）
• 第一部目录（再续）