039.答辩会（2）
目录：重生物理大时代| 作者：短尾大猞猁| 类别：历史军事
“在开始今天的话题前，大家首先要认知一个概念：什么是反常塞曼效应？“
由于今日在场不只有教授，还有众多讲师和学生。
不是所有人都有诺奖五人组的知识量和理解力。 所以卢格安索性就把今天的答辩会当作“不相容原理“的发表会现场。从头开始，一点一滴地将这个原理完全讲透，争取让所有人都能听得懂。
“1896年，彼得·塞曼先生通过实验发现：如果磁场作用于钠焰，则火焰光辐周期会改变，有磁场存在时，两条D线展宽了。
而进一步的分析表明，不是氢或钠这些元素谱线“展宽了“，而是它们被分裂成几条所谓多重谱线。“
说着，卢格安转身在黑板上画下两个示意图，分别是无磁场和有磁场干预时，D线形态的示意图，好让大家更加直观地理解。
“随后，莱顿大学的洛伦兹教授对这个效应作了经典解释，他的根据是磁场起了电子轨道的变化。 但是对单独的谱线更详细研究表明，真相要比这些谱线的简并分裂要复杂得多。
对于能级简并度为2l+1的谱线，有时竟观察到比这个数目多一倍的分裂谱线，而人们把这种怪异的情况，称为反常塞曼效应。
对此，大家有什么疑问吗？”
至此，卢格安简单地把“反常塞曼效应”解释了一下。
台下，听着卢格安胸有成竹、滔滔不绝地阐述，不少教授讲师都认可地点点头。 不论今天卢格安是否真的能解决原子稳定性问题，单就是这份知识量，在他们心中就已经合格了！
坐在第一排的伦琴教授也是微微颔首，对索墨菲尔德笑着点点头。
“看来你这个宝贝学生，还有当讲师的天赋。”
台上，卢格安环顾一圈会场，没有发现任何异议后，点头继续。
“那么，综上所述，我们很容易就可以得到一条假设： 除了我们已知的三个量子数：主量子数n、角量子数l、磁量子数m以外，应当还存在有一个量子数，并且这个量子数只能取双值！”
如果说之前的基础知识，那么这里就完完全全是进阶版了。
不少本科生和研究生已经跟不上卢格安跳跃的思路。
这也没办法，除非卢格安先把光谱学和波尔理论从头讲一遍，否则就注定有人会跟不上。
而跟上卢格安思路的教授，博士生，和少量研究生则同时皱起了眉头。 卢格安的假设很大胆，很富有想象力。
他们虽然隐隐感觉哪里有些不对，却也说不明白，只能继续听下去。
“听到这里，大家可能会有疑问，这全新的第四双值量子数究竟是什么呢？这里，我们就需要引入一条全新的假设。”
说到这，卢格安停顿片刻，深吸一口气，眼神流露出异常坚定的光芒！
“电子不是点电荷，它除了轨道角动量外，还有自旋运动。它们具有固定的自旋角动量，且它的Z轴分量只有两个：即正负1/2！”
这一句掷地有声的假设，宛如投进%平静湖面的深水炸弹一般。
整个会场瞬间炸开了锅！
不少听懂卢格安假设的教授，情绪激动地豁然起身！
“不可能！电子是一个小球？这绝对不可能！”
“除了公转还有自转？这个假设太荒谬了！你当电子是地球吗？！”
“结束这场闹剧吧，索墨菲尔德教授，你的学生在胡言乱语！”
如果这不是慕尼黑最高级的学府，这些人随时随地都能朝卢格安扔臭鸡蛋！
坐在第一排的伦琴教授，已经没有之前那份轻松写意。他用手拄着下巴，眉头紧锁，满脸凝重。
另一边的维恩教授则面露冷笑。
台下角落。看着周围人情绪激动，嘘声不断。夏洛特握紧拳头，刚想站起身来替卢格安理论两句，就被一只大手按住肩膀。
“不用担心，海因里希夫人。”
不知何时出现在夏洛特身后的泡利对她摇摇头。
“请相信卢格安，你看他有半点慌张吗？”
夏洛特闻言愣了愣，转头向台上看去。
只见卢格安依旧云淡风轻地站在那里，仿佛对这样的场面早有预料一般，没有半点慌张。
“海因里希是我见过最天才的人，可能连爱因斯坦都远远不如。”
泡利看着台上那个英俊的青年，眼神中充满信心：“你可以永远相信卢格安·海因里希这个男人，他知道的永远比你想象的多。”
可能是被泡利的信心与沉稳所感染，夏洛特重新坐下，目光炯炯地看着卢格安，心里暗暗为卢格安打气。
加油啊！卢格安！
台上，即使面对千夫所指，卢格安依旧十分淡定。
他知道，不是所有人的接受能力都能和诺奖五人组相比，像这种挑战经典的行为，注定会遭到他人的质疑。
没有什么好生气的，大家都是为了学术。
如果自己被骂，能推动物理学前进一小步，那这顿骂就挨得值！
由于场面实在是太混乱了，到最后，索墨菲尔德不得不站出来，这才重新把场子镇住。
“咳咳。”
卢格安清了清嗓子，微笑着开口道：“我知道大家有很多疑惑，或者根本不认同我的观点。诸位有什么疑问，可以一个一个提出来，我会做出解释。”
卢格安话音刚落，一个博士生当时站起来。
“海因里希先生，您的假设无疑是荒谬的，请问它有什么存在的必要？”
“很有价值的提问。”卢格安笑着点点头：“事实上，这也是我刚才没说完的。”
说着，卢格安转身在黑板上画下一张思维导图。
假设电子自旋存在，就可以通过普朗克-爱因斯坦公式，轻易推导出第四双值量为自旋量子数ms。
若自旋量子数ms为第四双值量的假设成立，将引进值为1/2的量子数时的情况带入，可以得到一个光谱公式。
最后，将这个光谱公式和反常塞曼效应下的碱金属光谱相对比，就能发现两者惊人的相似性。
卢格安一边在黑板上推导公式，一边细心地讲解每一个公式背后的物理意义。好像沉浸多年的老教授般，深入浅出地讲解着。
为了这次答辩，卢格安真的下了一番苦功夫，
这些公式已经深深烙印在他的脑海中，即使不看论文，也依旧下笔如飞。
偌大的会场内鸦雀无声，所有人都在聚精会神地听着。
不时间，人们的脸上露出恍然大悟的神色。
等到卢格安写下最后一个字母，放下粉笔时，会场中不少教授都对卢格安投来了赞许的眼神。
不仅是对卢格安极为优秀的计算和推理水平，更是对他努力的认可！
“以上，就是我对反常塞曼效应的解释，大家还有哪里有疑问的吗？”
会场中，之前不少对卢格安的理论有异议的人都安静下来。
虽然还是无法接受“电子是个小球”，但数学就是数学。它从不说谎，也不会背叛。
既然卢格安的理论能够完美解释反常塞曼效应，那就说明它一定有可取之处，就像当年的巴尔麦系光谱一样！
看着鸦雀无声的会场，卢格安满意地点点头。
“既然如此，那我们继续……”
“等一下！”
坐在第一排的小老头伦琴缓缓起身，紧皱着眉头，打断了卢格安的讲话。
“我有一个疑问。”
卢格安先是愣了愣，接着笑着点点头：“请讲。”
“如果你把电子看成一个带-的小球，那么按照推算，它的半径应当在10^-14米的数量级，甚至更小。这点没错吧？”
卢格安回想一下前世时最新测得的电子直径，确实相差不大，于是点点头。
“那你有没有考虑过。若电子真的像陀螺一样旋转，它的自旋角速度为1/2h br。那么按照计算，电子表面的切向加速度就已经远远超过光速了！”
“不仅如此。”另一旁的维恩教授放下手中的钢笔，看着演草纸上的公式，冷笑道：“按照这个模型计算，电子的直线速度将比光速快上几十倍！这个你要怎么解释？”
这次，卢格安久违地沉默下来。
应该说伦琴和维恩不愧是诺奖得主，一眼就看到了问题的关键。
事实上，对于这篇论文的漏洞，卢格安比谁都清楚。
电子不是一个实体小球，而是亚原子粒子中的轻子类。
之所以说成小球，只是因为它可以用波尔理论解释。
随着未来量子力学的蓬勃发展，像“电子小球论”这种直观物理模型迟早会被舍弃。
但卢格安能怎么办？
这个时代还没有亚原子粒子和费米子的概念，要想彻底解释电子的形态，就必须先发展量子力学。
这是一个死循环。
也是“不相容原理”唯一的“漏洞”。
演讲台上，面对两大物理教授的诘问，卢格安低着头，沉默不语。
台下的索墨菲尔德看到这一幕，不禁皱起了眉毛。
当初他们诺奖五人组也发现了这个漏洞，但是按照不相容原理的解释，可以完美地诠释原子的结构。
最终，他们将问题归结于“不相容原理”还不够成熟。
但无论如何，它至少为大家开启了一个思路。
做为研究生的毕业论文，可以说是绰绰有余。
索墨菲尔德清楚，伦琴和维恩不是故意在为难卢格安。只是一个优秀的物理学家，在面对一项全新的，有可能推动整个物理学发展的理论时，那种不允许任何漏洞的吹毛求疵而已。
简单的来讲，就是伦琴和维恩上头了……
由于今日在场不只有教授，还有众多讲师和学生。
不是所有人都有诺奖五人组的知识量和理解力。 所以卢格安索性就把今天的答辩会当作“不相容原理“的发表会现场。从头开始，一点一滴地将这个原理完全讲透，争取让所有人都能听得懂。
“1896年，彼得·塞曼先生通过实验发现：如果磁场作用于钠焰，则火焰光辐周期会改变，有磁场存在时，两条D线展宽了。
而进一步的分析表明，不是氢或钠这些元素谱线“展宽了“，而是它们被分裂成几条所谓多重谱线。“
说着，卢格安转身在黑板上画下两个示意图，分别是无磁场和有磁场干预时，D线形态的示意图，好让大家更加直观地理解。
“随后，莱顿大学的洛伦兹教授对这个效应作了经典解释，他的根据是磁场起了电子轨道的变化。 但是对单独的谱线更详细研究表明，真相要比这些谱线的简并分裂要复杂得多。
对于能级简并度为2l+1的谱线，有时竟观察到比这个数目多一倍的分裂谱线，而人们把这种怪异的情况，称为反常塞曼效应。
对此，大家有什么疑问吗？”
至此，卢格安简单地把“反常塞曼效应”解释了一下。
台下，听着卢格安胸有成竹、滔滔不绝地阐述，不少教授讲师都认可地点点头。 不论今天卢格安是否真的能解决原子稳定性问题，单就是这份知识量，在他们心中就已经合格了！
坐在第一排的伦琴教授也是微微颔首，对索墨菲尔德笑着点点头。
“看来你这个宝贝学生，还有当讲师的天赋。”
台上，卢格安环顾一圈会场，没有发现任何异议后，点头继续。
“那么，综上所述，我们很容易就可以得到一条假设： 除了我们已知的三个量子数：主量子数n、角量子数l、磁量子数m以外，应当还存在有一个量子数，并且这个量子数只能取双值！”
如果说之前的基础知识，那么这里就完完全全是进阶版了。
不少本科生和研究生已经跟不上卢格安跳跃的思路。
这也没办法，除非卢格安先把光谱学和波尔理论从头讲一遍，否则就注定有人会跟不上。
而跟上卢格安思路的教授，博士生，和少量研究生则同时皱起了眉头。 卢格安的假设很大胆，很富有想象力。
他们虽然隐隐感觉哪里有些不对，却也说不明白，只能继续听下去。
“听到这里，大家可能会有疑问，这全新的第四双值量子数究竟是什么呢？这里，我们就需要引入一条全新的假设。”
说到这，卢格安停顿片刻，深吸一口气，眼神流露出异常坚定的光芒！
“电子不是点电荷，它除了轨道角动量外，还有自旋运动。它们具有固定的自旋角动量，且它的Z轴分量只有两个：即正负1/2！”
这一句掷地有声的假设，宛如投进%平静湖面的深水炸弹一般。
整个会场瞬间炸开了锅！
不少听懂卢格安假设的教授，情绪激动地豁然起身！
“不可能！电子是一个小球？这绝对不可能！”
“除了公转还有自转？这个假设太荒谬了！你当电子是地球吗？！”
“结束这场闹剧吧，索墨菲尔德教授，你的学生在胡言乱语！”
如果这不是慕尼黑最高级的学府，这些人随时随地都能朝卢格安扔臭鸡蛋！
坐在第一排的伦琴教授，已经没有之前那份轻松写意。他用手拄着下巴，眉头紧锁，满脸凝重。
另一边的维恩教授则面露冷笑。
台下角落。看着周围人情绪激动，嘘声不断。夏洛特握紧拳头，刚想站起身来替卢格安理论两句，就被一只大手按住肩膀。
“不用担心，海因里希夫人。”
不知何时出现在夏洛特身后的泡利对她摇摇头。
“请相信卢格安，你看他有半点慌张吗？”
夏洛特闻言愣了愣，转头向台上看去。
只见卢格安依旧云淡风轻地站在那里，仿佛对这样的场面早有预料一般，没有半点慌张。
“海因里希是我见过最天才的人，可能连爱因斯坦都远远不如。”
泡利看着台上那个英俊的青年，眼神中充满信心：“你可以永远相信卢格安·海因里希这个男人，他知道的永远比你想象的多。”
可能是被泡利的信心与沉稳所感染，夏洛特重新坐下，目光炯炯地看着卢格安，心里暗暗为卢格安打气。
加油啊！卢格安！
台上，即使面对千夫所指，卢格安依旧十分淡定。
他知道，不是所有人的接受能力都能和诺奖五人组相比，像这种挑战经典的行为，注定会遭到他人的质疑。
没有什么好生气的，大家都是为了学术。
如果自己被骂，能推动物理学前进一小步，那这顿骂就挨得值！
由于场面实在是太混乱了，到最后，索墨菲尔德不得不站出来，这才重新把场子镇住。
“咳咳。”
卢格安清了清嗓子，微笑着开口道：“我知道大家有很多疑惑，或者根本不认同我的观点。诸位有什么疑问，可以一个一个提出来，我会做出解释。”
卢格安话音刚落，一个博士生当时站起来。
“海因里希先生，您的假设无疑是荒谬的，请问它有什么存在的必要？”
“很有价值的提问。”卢格安笑着点点头：“事实上，这也是我刚才没说完的。”
说着，卢格安转身在黑板上画下一张思维导图。
假设电子自旋存在，就可以通过普朗克-爱因斯坦公式，轻易推导出第四双值量为自旋量子数ms。
若自旋量子数ms为第四双值量的假设成立，将引进值为1/2的量子数时的情况带入，可以得到一个光谱公式。
最后，将这个光谱公式和反常塞曼效应下的碱金属光谱相对比，就能发现两者惊人的相似性。
卢格安一边在黑板上推导公式，一边细心地讲解每一个公式背后的物理意义。好像沉浸多年的老教授般，深入浅出地讲解着。
为了这次答辩，卢格安真的下了一番苦功夫，
这些公式已经深深烙印在他的脑海中，即使不看论文，也依旧下笔如飞。
偌大的会场内鸦雀无声，所有人都在聚精会神地听着。
不时间，人们的脸上露出恍然大悟的神色。
等到卢格安写下最后一个字母，放下粉笔时，会场中不少教授都对卢格安投来了赞许的眼神。
不仅是对卢格安极为优秀的计算和推理水平，更是对他努力的认可！
“以上，就是我对反常塞曼效应的解释，大家还有哪里有疑问的吗？”
会场中，之前不少对卢格安的理论有异议的人都安静下来。
虽然还是无法接受“电子是个小球”，但数学就是数学。它从不说谎，也不会背叛。
既然卢格安的理论能够完美解释反常塞曼效应，那就说明它一定有可取之处，就像当年的巴尔麦系光谱一样！
看着鸦雀无声的会场，卢格安满意地点点头。
“既然如此，那我们继续……”
“等一下！”
坐在第一排的小老头伦琴缓缓起身，紧皱着眉头，打断了卢格安的讲话。
“我有一个疑问。”
卢格安先是愣了愣，接着笑着点点头：“请讲。”
“如果你把电子看成一个带-的小球，那么按照推算，它的半径应当在10^-14米的数量级，甚至更小。这点没错吧？”
卢格安回想一下前世时最新测得的电子直径，确实相差不大，于是点点头。
“那你有没有考虑过。若电子真的像陀螺一样旋转，它的自旋角速度为1/2h br。那么按照计算，电子表面的切向加速度就已经远远超过光速了！”
“不仅如此。”另一旁的维恩教授放下手中的钢笔，看着演草纸上的公式，冷笑道：“按照这个模型计算，电子的直线速度将比光速快上几十倍！这个你要怎么解释？”
这次，卢格安久违地沉默下来。
应该说伦琴和维恩不愧是诺奖得主，一眼就看到了问题的关键。
事实上，对于这篇论文的漏洞，卢格安比谁都清楚。
电子不是一个实体小球，而是亚原子粒子中的轻子类。
之所以说成小球，只是因为它可以用波尔理论解释。
随着未来量子力学的蓬勃发展，像“电子小球论”这种直观物理模型迟早会被舍弃。
但卢格安能怎么办？
这个时代还没有亚原子粒子和费米子的概念，要想彻底解释电子的形态，就必须先发展量子力学。
这是一个死循环。
也是“不相容原理”唯一的“漏洞”。
演讲台上，面对两大物理教授的诘问，卢格安低着头，沉默不语。
台下的索墨菲尔德看到这一幕，不禁皱起了眉毛。
当初他们诺奖五人组也发现了这个漏洞，但是按照不相容原理的解释，可以完美地诠释原子的结构。
最终，他们将问题归结于“不相容原理”还不够成熟。
但无论如何，它至少为大家开启了一个思路。
做为研究生的毕业论文，可以说是绰绰有余。
索墨菲尔德清楚，伦琴和维恩不是故意在为难卢格安。只是一个优秀的物理学家，在面对一项全新的，有可能推动整个物理学发展的理论时，那种不允许任何漏洞的吹毛求疵而已。
简单的来讲，就是伦琴和维恩上头了……
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