1925年，一个建立在与以往完全不同的原理上的新物理学诞生了，这就是“量子力学”。借此百年之际，让我们重温那段时代，去认识一群智慧非凡的科学家。他们故事里有天才的奇思妙想，激烈的学术争论，更有无畏的探索精神。
海森堡（1901~1976 德国）出生在量子概念刚刚诞生的同一时期，似乎是为某种使命而来。
1922年，在大学学习经典物理的海森堡第一次见到了物理大师波尔，并敏锐地指出了波尔在讲义中所介绍的内容存在问题。其聪明才智给波尔留下来深刻印象。
波尔（1885~1962）是丹麦物理学家，对卢瑟福（1871~1937）的原子模型进行了改造。
展开剩余69%卢瑟福的原子模型认为原子质量几乎全部集中在带正电的原子核，带负电的电子绕原子核做轨道运动，类似太阳系行星模型，属于经典物理框架。但此模型无法解释电子轨道的稳定性及原子光谱的精细结构。
波尔的原子模型将量子理论的观点应用其中，认为电子在特定轨道上绕核运动，但是电子可以在多个轨道之间跃迁，同时释放或吸收光。电子的角动量必须为量子化整数倍的普朗克常数。波尔的原子模型在解释氢原子时取得了巨大的成功，并因此获得了1922年的诺贝尔物理奖。
1924年，海森堡到位于丹麦哥本哈根的波尔研究所留学。在波尔的指导下，海森堡专注于当时量子理论所面临的一些问题。
在原子结构问题上，海森堡对电子绕原子核就像行星围绕太阳在固定轨道运动这一观点持怀疑态度。海森堡认为不应局限于经典物理框架，而应根据实验中可观测的线索来构建新的理论。
1925年，或许是理念分歧，23岁的海森堡离开了波尔研究所，回到了德国的大学，专注于思考电子问题。
无论电子是否在固定轨道上运动，实验表明，电子在原子内只能处于离散的固定能量状态。当电子在原子内从高能态跃迁到低能态时，其能量差就以光的形式释放出来。
通过观测原子发出的光，可以间接求出原子内电子的动量p和位置x。海森堡通过研究动量P和位置x的关系，得出了一个奇妙的结论：p*x和x*p不相等！
在通常的乘法计算中，交换顺序乘积不变，即px=xp。然而，这一乘积不适用于电子：px≠xp 。
乘的顺序不同，结果也不同——这一计算法则和数学中的矩阵计算法则相同。因此，海森堡发现的原理被称为“矩阵力学”。
矩阵力学能够正确计算原子内的电子状态等。也就是说，这是一种融合力经典物理和量子理论观点的新的物理学。
就这样，在距今100年前的1925年，能够正确解释和计算基于量子理论的微观粒子运动的“量子力学”诞生了！
其实当时，海森堡并不知道数学中的矩阵。海森堡因创建量子力学这一贡献，获得了1932年的诺贝尔物理学奖。
参考文献：
1、《Newton科学世界》2025.9期 量子力学100年。
2、相关物理讲义及传记等文献资料。
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