第460章 第四量子數的奧秘！終現！欲戴王冠
第460章 第四量子數的奧秘！終現！欲戴王冠，必承其重！
荷蘭，萊頓大學圖書館。
烏倫貝克和古德斯米特二人相對而坐。
他們面前的桌子上，凌亂地擺放著稿紙，上面是密密麻麻的計算公式。
雖然看起來很複雜，但其實一點也不簡單。
烏倫貝克的臉上充滿笑意。
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他又想起了前段時間，自己和隊友發現第四量子數的過程。
那是一段充滿了戲劇性的故事。
當時，古德斯米特為了趕超泡利，每天幾乎下課後就泡在圖書館裡。
為了節省時間，他甚至有時午餐只吃一些水果充飢。
可見他被泡利噴的有多慘，連準備物理奧賽時，都被這麼刻苦。
正巧那天，烏倫貝克也過來了。
他這段時間被第四量子數搞得神魂顛倒。
李奇維在德國演講的內容，幾乎都快要被他背下來了。
然而，他依舊是毫無頭緒。
二人坐在一起，大眼瞪小眼，臉上都很無奈。
古德斯米特長吁短嘆。
「難道我古某人永遠都要被泡利那傢伙壓一頭嗎？」
「真是不甘心！」
「第四量子數，你這個神秘的小精靈，你到底藏在哪裡啊？」
發了一通牢騷後，他還是只能老老實實看量子論的論文。
希望能找到什麼靈感。
這時，古德斯米特隨手拿起旁邊的蘋果。
他剛想啃一口，忽然想到圖書館裡不能吃東西。
於是，就忍了下來。
接著，他竟然鬼使神差地轉動起了蘋果。
蘋果雖然是不規則形的，但是上下處比較平整，也能勉強轉起來。
古德斯米特看著蘋果，心情也變好了，甚至還笑了起來。
這時，對面的烏倫貝克被古德斯米特的笑聲吸引。
他抬起頭看向對方，隨即又看向旁邊轉動的蘋果，莞爾一笑。
「大古已經被折磨到如此無聊的地步了。」
「哎呀，要是再想不出來，乾脆我就勸勸他算了吧。」
「沒了第四量子數，物理學還有其它重要的未解之謎。」
「君子報仇，十年不晚。」
然而，當烏倫貝克最後瞥了一眼蘋果時。
轟！
好似有驚天巨雷在他的耳邊炸響！
幾乎一瞬間，他感覺到仿佛宇宙誕生之初的一抹靈光閃現。
照亮了他眼中所有的黑暗，得以窺見天光。
「哦！」
「哦！」
「上帝啊！」
「我知道了！」
「我知道第四量子數是什麼了！」
烏倫貝克的內心在瘋狂嘶吼。
一股熱血沖天而起。
他的面容甚至因為激動而扭曲在了一起。
「啊~~~！」
他突然站起來，大吼一聲。
想要宣洩心中的激動。
圖書館內的眾人，都被嚇了一跳。
「我靠，這是哪個瘋子！」
「有毛病吧！」
「什麼素質啊！」
他們立刻朝烏倫貝克所在的方向看去，臉上全是鄙夷。
古德斯米特很尷尬，他連忙把好友拉著坐下來，然後朝眾人示意抱歉。
「烏倫貝克，你怎麼了？」
「沒出什麼問題吧？」
「我再也不和泡利比了，我們倆還是好好學習吧。」
此刻，烏倫貝克的心情終於平復下來。
他連忙用很輕的語氣，向圖書館內的眾人道歉。
然而，他興奮地對古德斯米特說道：
「我知道第四量子數是什麼了！」
「我從你玩的蘋果上，受到了啟發。」
嘩！
古德斯米特聽後，猛然一驚。
他瞪大了雙眼，滿臉不可思議。
「真的嗎？」
「烏倫貝克，你沒有騙我吧！」
「老天啊！快說！」
「我已經等不及了！」
古德斯米特難以形容自己的心情，他感覺血液都快要沸騰了。
第四量子數，都快要成為他的夢魘了。
烏倫貝克長舒一口氣，說道：
「泡利-布魯斯不相容原理，證明了電子必然存在一個二值性的性質。」
「電子就好像一個點，繞著原子核運動。」
「在三維空間中，上下、左右、前後，這些自由度已經把電子的運動方式描述完了。」
「這就是電子的三個量子數。」
「分別是軌道數量量子數、軌道形狀量子數、軌道方向量子數。」
「但是，我們把視角放在電子本身。」
「假設它不再是一個點，而是一個蘋果呢？」
古德斯米特聞言，心中納悶。
把電子看成一個蘋果？
有什麼意義嗎？
如果電子是蘋果大小，那麼原子核恐怕就是地球大小了。
現在只不過變成蘋果繞著地球運動而已。
本質上沒什麼區別啊。
於是，他問道：
「這樣有什麼意義呢？」
烏倫貝克見古德斯米特還沒有反應過來，他笑著說道：
「你剛剛讓蘋果怎麼運動的？」
古德斯米特不假思索，脫口而出：
「就是讓它轉動起來啊，就和陀螺一樣。」
「這有什麼特殊的嗎？」
烏倫貝克只是笑笑不說話，盯著古德斯米特的眼睛。
忽然！
後者猛然一驚。
「轉動？」
「蘋果在轉動？」
「哦！」
「老天啊！」
「電子在旋轉！」
「是了，是了，這就是第四個量子數。」
「而且是電子本身的性質。」
「烏倫貝克，你才是最強的天才啊！」
這一刻，古德斯米特徹底瘋狂了。
電子自旋讓他豁然開朗，撥開雲霧見光明。
還有種醍醐灌頂的感覺。
「太巧妙了，太神奇了！」
溢美之詞從他嘴中不斷地傾訴出來。
烏倫貝克笑著說道：
「沒錯，我認為第四量子數就是電子自旋。」
「如果把電子想像成是一個實心球體，那麼它就會有旋轉的概念。」
「電子會繞著它的中心軸旋轉。」
「而根據旋轉方向不同，又可以分為逆時針旋轉和順時針旋轉。」
「這正好對應電子的二值性。」
「即第四量子數具有兩個取值。」
「如此一來，不僅泡利-布魯斯不相容原理可以解釋了。」
「就連反常塞曼效應也可以解釋了。」
「電子因為有自旋，所以會產生自旋磁矩。」
「當它與磁場相互作用時，自旋不同的電子，就會導致自身的能態出現輕微的差異。」
「因此，譜線就發生了進一步的分裂。」
「這就是反常塞曼效應出現的原因。」
轟！
古德斯米特如聽天籟。
這一段分析讓他有種沉迷的感覺。
實在太精巧了！
他激動地說道：
「烏倫貝克，你要名震物理學界了！」
「我有預感，電子自旋一定就是物理學界苦苦尋求的第四量子數。」
「上帝啊！沒想到它竟然那麼簡單。」
確實，當古德斯米特真的知道第四量子數的存在後，就覺得非常簡單。
自旋啊！
這可是最基礎的力學概念。
隨便找個物理本科生，都能算出各種各樣的自旋公式。
然而，當它沒有被發現之前，物理學界那麼多大佬，就是沒人能想到這一點。
這一刻，古德斯米特感受到了布魯斯教授的偉大之處。
從0到1實在太艱難了！
而且第四量子數還是在如此雄厚的基礎上誕生的。
他感慨道：
「沒有布魯斯教授、玻爾教授以及於隱發現反常塞曼效應。」
「好吧，再加上一個泡利。」
「想要憑空發現第四量子數，簡直不可能。」
「原創物理學研究，果然是天才的遊戲。」
聽完古德斯米特的話，烏倫貝克笑著說道：
「大古，剛剛你有句話說錯了。」
「不是我要名震物理學界了。」
「而是我們倆一起，名震天下！」
「沒有你的幫助和啟示，靠我一個人，永遠也想不到電子自旋。」
「這份榮譽，是我們兩個人的。」
嘩！
古德斯米特激動的難以自持。
他一把抓住烏倫貝克的手，顫抖道：
「好兄弟！」
烏倫貝克笑道：
「現在還剩一個部分，那就是確定自旋量子數的具體數值。」
「大古，你數學比我好，這部分你可得多出點力。」
古德斯米特雄心壯志說道：
「放心，交給我。」
啪！
此刻，烏倫貝克被聲音驚醒，從回憶中回過神來。
他的嘴角還帶著淡淡的笑容。
二人發現第四量子數的經歷，充滿了趣味。
說不定以後能成為物理學領域的一樁美談。
而對面的古德斯米特，剛剛放下筆，伸了一個懶腰。
正是他的筆聲吵醒了回憶中的烏倫貝克。
他如釋重負地說道：
「哎呀，終於算出來了。」
烏倫貝克接過對方的結果後，看了起來。
「根據以上計算可知：」
「電子自旋量子數的取值為【﹢】和【﹣】。」
他笑著說道：
「大古，真有你的。」
「這樣我們的理論就完整了。」
「±正好對應二值性。」
這一刻，淡定低調的烏倫貝克，也終於放下心來。
古德斯米特憧憬而自信地說道：
「布魯斯教授舉辦的量子論研討會，我已經迫不及待地想它開始了。」
「泡利肯定也會過去。」
「到時候，我要讓他睜大眼睛看看我們的理論。」
「第四量子數，完全不比他的不相容原理差。」
「哼哼，看他以後還敢不敢嘲諷我為學渣了。」
烏倫貝克無奈地笑笑。
「泡利啊泡利，你為什麼要惹大古啊。」
在他看來，這一次，哪怕天才如泡利也得吃癟了。
畢竟電子自旋的發現，絕對是震驚物理學界的大事。
更是量子論領域的大事。
烏倫貝克已經能想像出，在場那麼多大佬聽聞這個概念後，那種震驚的樣子了。
甚至布魯斯教授也會驚訝吧。
他美美地想著。
然而。
物理研究的道路上，怎麼可能一帆風順。
烏倫貝克和古德斯米特很快將會因為一個問題，而啞口無言。
他們的電子自旋量子數，存在一個巨大的bug！
真實歷史上，當烏倫貝克和古德斯米特寫完電子自旋的論文後。
他們首先把論文交給了導師埃倫費斯特。
後者看後大驚。
因為這個想法實在太大膽了。
從來沒有人考慮過電子還會存在自旋。
埃倫費斯特有點拿不準。
但是學生的心血他非常珍惜，不願意埋沒二人的才華。
於是，他就把論文寄給了早已退休的洛倫茲教授。
洛倫茲雖然退休，但他依然是荷蘭物理學界的精神領袖。
很多後輩遇到問題，都會請求他給予指點。
「快去請洛倫茲老祖！」
洛倫茲第一次看到論文後，也被驚的不輕。
他覺得這篇論文非常重要。
但是洛倫茲作為經典物理學的大佬，他對於自旋這個概念太熟悉了。
如果電子真的是在自旋。
那麼
經過一通咔咔咔的計算。
嘩！
洛倫茲發現了一個巨大的問題。
如果電子要自旋，就必須打破某一種界限。
而這個界限，按理來說是不可能被打破的。（猜猜是什麼）
這可了不得。
當洛倫茲把結果反饋回來時，烏倫貝克和古德斯米特立馬就慌了。
因為按照洛倫茲的計算，他們倆的論文有一個致命的錯誤。
這個錯誤甚至是常識性、丟人現眼級別的。
而洛倫茲作為荷蘭物理學界的領袖，他的計算不可能出現錯誤。
這就尷尬了。
但是埃倫費斯特愛徒心切。
於是，他大手一揮，安慰道：
「你們倆不要怕。」
「論文照舊發表。」
「年輕人嘛，犯點錯誤不要緊。」
「或許它並不是一個錯誤呢？」
因此，烏倫貝克和古德斯米特關於電子自旋的論文得以發表。
隨即，就引起了物理學界的軒然大波。
大佬們反應不一。
愛因斯坦和玻爾都認為，洛倫茲計算出的錯誤，並不是真正的錯誤。
利用量子論的概念可以解釋。
然而，泡利卻始終堅決反對。
因為就在這之前，他猛烈抨擊了科羅尼格的論文。
而後者的論文和烏古二人的論文內容，幾乎一致。
當然，後來證明，那一次確實是泡利錯了。
但是，這一世嘛。
即將到來的量子論研討會上，就看泡利能不能發現這個問題了。
一旦泡利發現了，以他的性格，估計會得烏古二人當場自閉。
而在場的人，估計很難有人可以說服泡利，其實那個錯誤並不是錯誤。
除非
李奇維出手！
此刻，圖書館內響起了烏倫貝克和古德斯米特的低笑聲。
他們二人很快就會明白，什麼叫欲戴王冠必承其重。
一個全新的物理學理論剛誕生，必然飽受質疑。
只有邁過，才是海闊天空。