哲学 (5-2)

▶ 原子系统只在一组特定的状态下是稳定的，这些状态被称为『稳态』（stationary states），每个状态都与一个离散的能量相关联，并且能量的每一次变化都对应于从一个状态到另一个状态的完全转变。

▶ 原子吸收和发射辐射的可能性由一个定律决定，根据这个定律，辐射的能量由两个稳态之间的能量差给出，等于。

与经典物理学的原理相比，玻尔的半经典模型的某些特征确实非常奇怪。它引入了经典力学所陌生的非连续性（discontinuity）和不确定性（indeterminism）要素:

▶ 显然，并非空间中的每一个点对于围绕氢原子核运动的电子都是可到达的。一个电子在经典轨道上运动，但是在它从一个轨道跃迁（transition）到另一个轨道的过程中，它不在这些轨道之间的某个确定的位置。因此，电子只能处于『基态』（ground state ）（能量最低的轨道）或『激发态』（excited state）（如果另一个粒子的影响迫使它离开基态）。

▶ 无法预测跃迁将在何时以及如何发生。此外，没有外部（或内部）原因决定再次“跳”回来。原则上，任何受激电子都可能自发地运动到较低的状态或向下运动到基态。

▶ 卢瑟福指出，如果像玻尔一样，假设电子在跃迁中发射的光的频率ν取决于初始能级和最终能级之间的差，那么似乎电子必须“知道”它将到达哪一最终能级，以便发射正确频率的光。

▶ 爱因斯坦进行了另一个特殊的观测。他很想知道光子决定从哪个方向离开电子。

量子力学的诞生

在1913年和1925年之间，玻尔、阿诺德·索末菲和其他人得以改进玻尔原子模型，并且连同『自旋』（spin）和沃尔夫冈·泡利的『不相容原理』（exclusion principle）的引入，这一模型给出了基本化学元素的相当好的描述。然而，当人们试图将其应用于氢以外的光谱时，该模型遇到了问题。因此，所有主要物理学家普遍认为，玻尔模型必须被更激进的理论所取代。1925年，维尔纳·海森堡，当时玻尔在哥本哈根的助手，奠定了完整的量子力学的基本原理。在他的新矩阵理论中，他用『非交换变量』（non-commuting variables）代替了经典的『交换变量』（commuting variables）。第二年，埃尔温·薛定谔给出了一个更简单的理论公式，其中他引入了波函数的二阶微分方程。他自己试图对波函数作出一种基本上是经典的解释。然而，同年马克斯·玻恩已经提出了一个一致的统计解释，其中波函数的绝对值的平方表示测量结果的概率振幅。

经典物理学原则

玻尔将量子力学视为经典物理学的概括，尽管它违反了经典物理学赖以存在的一些基本本体论原则。其中一些原则是：

▶『物理对象及其同一性原则』：

物理对象(对象系统)存在于空间和时间中，物理过程发生在空间和时间中，即物理对象(对象系统)的所有变化和运动的基本特征是它们发生在空间和时间的背景中；

物理对象(系统)是局域化的/可定位的（localizable），即它们不是存在于空间和时间的任何地方；相反，它们被限制在特定的地点和时间；

一个特定的地方一次只能被一个同类对象占据；两个同类的物理对象分离地存在；即，属于同一种类的两个对象不能在相同的时间具有相同的位置，因此必须在空间和时间上分开；

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