第11部分
携带的能量都不足以把原子从第一个量子态提高到第二个量子态。
因此,在发展量子论这个最初的准备阶段结束时所出现的局
面,不能说是对古典物理学的基本概念和基本原理进行了修改、
而只是用一些相当费解的量子条件对古典物理学施加了多少有点
人为的限制,即从古典物理学中可以出现的无限多种连续的运动
状态当中,只挑选出一套分立的“容许”
状态。
不过,要是我们
更深入地研究古典力学定律同我们今天扩展了的经验所要求的这
些量子条件之间的联系,我们就会发现,把这两者结合起来所得
出的体系,在逻辑上是不能自圆其说的,并且,这些经验的量子
限制会使古典力学所依据的各种基本概念变得毫无意义。
事实上,
在古典理论中,有关运动的基本概念是:任何一个运动粒子在任
何一个指定的瞬时都在空间中占有确定的位置,并且同时又具有
确定的速度,这个速度描述了粒子在轨道上的位置随时间而变化
的情况。
位置、速度和轨道这些构成古典力学整个精致建筑的基本概
念(像我们所有其他概念一样),是在观察我们周围现象的基础
上形成的。
因此,一旦我们的经验扩展到从前所没有揭露的新领
域中去,我们就必须像对待空间和时间的古典概念那样,对这些
概念进行重大的修改。
如果我问某一位听众,为什么他相信任何一个运动粒子在任
何指定的瞬时都占有确定的位置,因而能够随着时间的推移而描
绘出一条确定的曲线(即所谓轨道),那么,他大概会回答说:
“这是因为当我观察运动时,我看到它就是这样的。”
好,现在
就让我们来分析分析这种形成古典轨道概念的方法,看看它是不
是真的会得出确定的结果。
为了达到这个目的,我们可以设想有
一个物理学家,他拥有各种最灵敏的仪器,现在他想追踪一个从
他实验室墙上扔下的小物体的运动。
他决定通过“看”
这个物体
怎样运动来进行这项观察。
当然,要想看到运动物体,就必须有
光照明它。
由于他已经知道,光线总是会对物体产生一种压力,
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