哲学 (5-4)

对应规则的由来

玻尔和后来的海森堡在发展连贯的原子理论的工作背后的指导原则是『对应规则』（the correspondence rule）。完整的规则表明，当且仅当经典运动中存在相应的谐波分量时，才允许稳态之间的转换（CW Vol. 3，p. 479）。玻尔进一步认识到，根据他的氢原子理论，由于电子在高量子数的定态（即远离基态的态）之间跃迁而产生的辐射频率与经典电动力学的结果大致相符。因此，在寻找量子力学理论的过程中，对玻尔来说，任何进一步的原子理论都应该预测高量子数范围内的值，这些值应该非常接近经典物理学的值，这成了方法论上的要求。对应规则是一个启发性原则，旨在确保在普朗克常数的影响可以忽略的领域，由这种理论预测的数值应该与由经典辐射理论预测的数值相同。

原子结构的玻尔-索末菲核心模型在20世纪20年代初陷入困境，因为它不能处理越来越多的光谱现象。1924年，沃尔夫冈·泡利（Wolfgang Pauli）引入了一个新的自由度，根据这个自由度，两个已知量子数相同的电子不可能处于同一状态。一年后，在1925年，拉尔夫·克罗尼格（Ralph Kronig）、格奥尔格·乌伦贝克（Georg Uhlenbeck）和塞缪尔·古德米特（Samuel Goudsmit）通过引入电子自旋的非经典概念解释了这个新的自由度。然而，有人认为泡利的提议不仅对玻尔-索末菲模型，而且对对应原理都意味着致命的一击，因为“如何将对应原理预设的经典周期运动与经典上不可描述的电子角动量的Zweideutigkeit（德语：两义性，模棱两可）调和起来（Massimi 2005, p. 73）？”

尽管不相容规则和自旋的引入打破了沿着对应论的思路解释基本元素结构的尝试（正如泡利在给玻尔的信中指出的），玻尔继续认为它是试图建立连贯的量子理论的一个重要的方法论原则。事实上，他多次表示海森堡的矩阵力学就是在这个原则的指导下出现的。例如，在他1932年的法拉第讲座中，玻尔强调：“1925年，海森堡向建立适当的量子力学迈出了根本性的一步，他展示了如何以对应论的精神，用涉及基本过程及其发生概率的符号来取代普通的运动学概念”（CC, p. 48）。然而，玻尔承认，在那些必须将特定的非经典概念引入原子描述的情况下，对应论也失败了。但是他仍然认为，由于结构和语义的原因，在从经典力学构建一个适当的量子理论作为一个广义理论时，对应论是不可或缺的。

事实上，自旋是电子的量子属性，不能理解为经典的角动量。不用说，玻尔完全明白这一点。但是他并不认为这一发现排除了使用对应规则作为寻找令人满意的量子理论的指导。玻尔的论文《原子物理学中的因果关系问题》（“The Causality Problem in Atomic Physics” ）（1938）中的一段很长的引文为这一点提供了证据:

数学联邦政治世界观提示您：看后求收藏（同人小说网http://tongren.me），接着再看更方便。