行星 量子简史(1672——2021),从一个光子说起( 二 )


  • 1913年——约翰内斯-斯塔克发现了斯塔克效应 , 即类似于塞曼效应的电场现象 。
  • 1913年——尼尔斯-玻尔介绍了他的原子模型并提出了原子半径量化的理论 。
  • 1915年——爱因斯坦提出了广义相对论和爱因斯坦场方程(见量子场理论) 。
  • 1916年——爱因斯坦在理论上指出普朗克的能量量子存在类似粒子的动量 。
  • 1916年--阿诺德-萨默菲尔德(Arnold Sommerfeld)提出了原子亚壳层的概念 , 从而扩展了玻尔的原子理论 。
  • 1918年——恩斯特-卢瑟福发现了原子中的质子(并创造了这个词) 。
  • 1921年——西奥多-卡卢扎发表卡卢扎理论( Kaluza Theory )(第一个与量子场论相关的理论) 。
  • 在之前的发现和以量子和相对论为首的科学发现的突然繁荣之后 , 一个新的物理学领域——量子力学的形式化变得清晰起来 。 玻尔 , 海森堡 , 薛定谔从20世纪20年代开始发展这种正式化 , 很快马克斯·玻恩 , 保罗·狄拉克和约翰·冯·诺伊曼等人加入了这个行列 。
    • 1922年——阿瑟-康普顿发现了康普顿效应 。
    • 1922年——奥托-斯特恩和瓦尔特-格拉赫进行了斯特恩-格拉赫实验 , 由此证明了自旋的量化 。
    • 1923年——路易斯·德布罗意假设波粒二象性 , 假设德布罗意波长λ=h/mv 。
    • 1924年——沃尔夫冈·泡利用电子的内部角动量的概念解释了光谱线的精细结构 。
    • 1925年——乔治·乌伦贝克和塞缪尔·古德斯密特提出了电子自旋的存在 。
    • 1925年——海森堡、玻恩和帕斯卡尔-乔丹提出了量子物理学的矩阵力学表述 。
    • 1925年——弗雷德里克-洪德在理论上提出了原子中最大多重性原理 , 现在被称为洪德规则 。
    • 1926年——埃尔温-薛定谔提出薛定谔波方程 , 这是量子力学中最重要的方程 。
    • 【行星|量子简史(1672——2021),从一个光子说起】1926年——奥斯卡-克莱因通过整合海森堡和薛定谔创建的量子力学来解释卡卢扎假说(关于量子引力的最早想法之一) 。
    • 1927年——维尔纳-海森堡发表文章介绍海森堡不确定性原理:Δp·Δx≥h/4π 。
    • 1927年——索尔维会议 , 提出了量子力学的哥本哈根解释 。
    • 1928年——保罗-狄拉克建立了量子力学的狄拉克方程 。
    • 1929年——奥斯卡-克莱因预测了克莱因悖论 , 即量子隧穿效应 。
    • 1930年——保罗-狄拉克假设了正电子 。
    • 1930年——保罗-狄拉克提出空穴理论( Hole Theory)(也叫狄拉克海模型) 。
    • 1932年——约翰-冯-诺伊曼从厄米特算子和线性代数的角度描述了量子力学的数学基础 。
    量子力学的兴起(20世纪中期-20世纪后期)
    随着量子力学的基础工作和数学的建立 , 物理学家试图完成以前不完整的原子图 , 并在这个过程中发现了新的粒子 。 因此 , 开始了对粒子物理学的探索 , 而这一探索是由J.J.汤姆森开始的 。 关键的物理学家包括理查德-费曼 。
    • 1932年——詹姆斯-查德威克发现了原子中的中子 。
    • 1932年——卡尔-D-安德森发现了正电子 。
    • 1935年——爱因斯坦、波多尔斯基和罗森发表了开创性的EPR悖论论文 , 他们在论文中挑战了量子力学的完整性 , 支持隐变量理论(见玻姆解释) 。
    • 1935年——薛定谔提出了著名的薛定谔的猫思想实验 , 展示了量子叠加的意义 。
    • 1936年——卡尔-安德森发现了μ介子(muon) 。
    • 1939年——奥托-哈恩和弗里茨-斯特拉斯曼发现铀的核裂变 。
    在二战的阴影下 , 罗伯特-奥本海默等人领导了曼哈顿计划 。 世界的焦点从科学转向武器 , 这一时期发明了原子弹、氢弹和其他热核武器 。 同时 , 对量子力学的许多不同解释开始发展 , 新兴的粒子物理学领域引起了物理学家的注意 。 与此同时 , 量子场理论领域的工作也在继续 , 量子计算机的概念也首次被理论化 。