第16部分

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用了普朗克的輻射理論，即能量“明顯可分的輻射”是存在的。然後他指出，“普朗克關於原子系統行為的理論之普遍適用性，是愛因斯坦最早指出的，“並得到了其他物理學家的發展。眾所周知的事實是，玻爾假設：處在穩定軌道上的電子既不發生輻射也不吸收能量，但當它從一個穩定軌道“躍遷”到另一能量較低的軌道時，原子就會輻射出一個光量子；反之，當電子吸收一個光量於時，它將“躍遷到能量較高的軌道上。玻爾指出，以此為基礎，他能夠推匯出幾個已知的光譜學定律。這就是著名的、革命性的“古典”量子論的起源。

很難判斷被爾當初是如何看待自己理論的革命性的。從1913年到1924年，他肯定在嘗試儘可能使他的理論包容更多的經典概念，以使其以“符合偉大傳統”的形態出現。然而，玻爾在談到他最初的理論時，只是稱其為原子“模型”，這使人想起了愛因斯坦在1905年他的光量子論文中使用的特定的用語“啟發性”。到了20年代初，幾乎沒有任何人懷疑玻爾理論的革命性，絕大多數哲學家都意識到了這一點。玻爾理論後來的發展包括，從單電子原子（氫）擴充套件為雙電子原子（氦）；引進橢圓軌道的概念。許多物理學家對這一偉大理論的發展做出了貢獻，除玻爾外，另一位重要的人物是A．索未菲。同所有革命性的科學思想一樣，玻爾的量子論也沒有立即得到科學界的普遍接受，儘管他與實驗發現的規律在數值上符合得更好。或許這種推遲的原因並非由於玻爾原子模型和光譜量子論本質的革命性，而是由於第一次世界大戰的影響。大戰後，幾乎每一個著名的科學家都對量於論發展的重要結果產生了濃厚的興趣。

玻爾理論本質上是與愛因斯坦的理論聯絡在一起的，因為二者都假定電子與光子相互作用的方式是一對一的。在表述光電效應時，愛因斯坦考慮了光子具有足夠的能量引起吸能電子輻射並脫離物質表面的情況，而這種情況在玻爾理論中是一種極端條件間離子化）；當光子能量較小時，電子不會脫離原子，僅僅“躍遷”到更高的軌道。玻爾理論中令人難以置信的困難是所謂分立態與定態概念，也就是軌道的概念。而且，正如愛因斯坦一樣，玻爾也提出了一個直接同麥克斯韋物理學基本原理相矛盾的假設。麥克斯韋認為，在電場（原子核周圍的正電場）中運動的帶電體（電子）必然發生輻射。按照所有已被接受的物理學原理，一個軌道電子必然會因為輻射的緣故不斷地減少它的能量，那麼它的運動軌道也就會不斷地降低直至最終落入原子核內。但玻爾假定，一個電子能夠在穩定的軌道上繞原子核旋轉，而不會釋放能量而發生輻射，這就是影響這一理論被接受的主要障礙。M．V．勞厄就是反對者之一，他懷疑玻爾理論的主要理由是其直接違反麥克斯韋物理學。

那些在3O年代開始學習物理學的人如我本人，一定會回憶起當時的情景。那時，量子論課程（以及許多教科書）的特點之一就是先進行一番歷史回顧，然後才開始正題。在歷史回顧中，學生們可以一步步地瞭解到古典輻射理論（包括能量均分原理）的失敗以及（普朗克和愛因斯坦開創的）量子論發展的各個階段。然後，討論光譜學原理和玻爾理論對這些原理的闡釋，接著是索末菲將玻爾理論中的圓軌道發展成橢圓軌道。這一階段往往特別強調密立根，弗蘭克和赫茲的實驗的歷史意義。最後，學生們會逐步學到電子的自旋，量子數的概念以及偉大的泡利不相容原理。現在看來，之所以對量子論被接受的原因進行歷史考察，是因為授課的教授們和教科書的作者們感到有必要讓學生們瞭解前輩科學家們的經歷，他們是如何轉變的，是如何被迫接受一個全新的觀念與尚不完善的物理學基礎的。這就是量子論革命性質的一個標誌。

深入研究玻爾1913年至1923年發表的著述可以發現，儘管他運用了普朗克常數並涉及愛因斯坦的光電效應理論，但他並沒有明確宣佈贊同光量子理論。這就是說，他的工作主要是研究電子軌道（也就是能級）發生變化時光的吸收和輻射問題，而不涉及光的本性和光的傳播。在其原始論文（1913）中，玻爾承認了他引進了一個“與經典電動力學原理不相容的量，即普朗克常數”（見霍爾頓和庫恩1969；米勒1984）。現在看來，玻爾理論似乎是經典力學用於確定穩定態的量子化概念以及不連續假設的奇異結合。玻爾（1963，8）顯然明白，他的“原子模型”尚不完善，是不完整的初級形式，因為它的“基本思想與經典電動力學理論那些久經考驗的，備受讚美的原理相沖突”。正如M．克萊因所發現的，19