95克莱因戈登方程

    就在陈慕武认出来这个人是奥本海默的时候，奥本海默也认出了他。

    毕竟现在卡文迪许实验室里的东亚人只有陈慕武一个，而奥本海默也在前段时间报纸上的奥运会新闻中，看到过无数有关陈慕武的报道，以及他的照片。

    “陈，陈老师，您好，我是罗伯特·奥本海默。”

    陈慕武第一次听有人叫他老师，这感觉还挺奇怪的。

    他强装出一副很和善的样子：“奥本海默先生你好，等很久了吗？跟我一起进去吧。”

    “好的，陈老师。”

    奥本海默还是很拘束，看得出来，他想在陈慕武面前留下一个好的第一印象。

    陈慕武本想带着他直奔会议室，然后和奥本海默好好聊一聊。

    毕竟在他的记忆里，奥本海默在剑桥期间心理健康十分脆弱，如果不提前摸好雷点的话，陈慕武怕他很快就会收到那颗浸了氰化物的毒苹果。

    结果卡文迪许实验室的副手查德威克，在陈慕武刚一进门的时候就拦下了他：“陈，卢瑟福爵士和我说，一楼这间会议室的环境实在是太差了，所以他吩咐我给你在二楼找了一间闲置的实验室，供你平时办公和做实验时所用。我已经收拾干净了，现在就带伱过去吧！”

    “好的，多谢你，查德威克先生。”

    有钱能使鬼推磨，陈慕武心中知道，这应该是自己拉来的那每年一万块英镑的赞助起了作用。

    不然论资排辈，自己这个小字辈是无论如何也轮不到一间单独的办公室的！

    但是在不明所以的奥本海默眼中，这可就了不得了。

    他刚刚进门时才看到，有许多三四十岁的中年研究人员，仍然和别人一起，挤在一楼的开放实验室里做实验，甚至有的人还需要和别人分享同一张实验台。

    而陈慕武不过是一个只比自己大两岁，刚刚取得博士学位进入卡文迪许实验室的新人，怎么实验室的主任卢瑟福却对他如此关怀？

    并且当初卢瑟福根本不同意自己进入实验室，为什么陈慕武一发话说要自己，卢瑟福就立刻改变了主意？

    这个大名鼎鼎的卡文迪许实验室，到底谁才是它幕后的话事人？

    自己的这个新老师实在是深不可测，自己以后一定要小心谨慎，和陈慕武搞好关系，应该是目前的第一要务。

    跟着查德威克来到实验室门口，陈慕武才发现这个地方他也很熟悉。

    去年刚进入卡文迪许实验室时，自己正是在这里做的那个可见光的散射实验。

    实验室的窗帘上还带着一块崭新的补丁，自己当初正是在那里用剪刀开了一个小孔，像前辈牛顿那样，引入了太阳光做的实验光源。

    核对无误之后，查德威克把刚刚开门的钥匙放到陈慕武的手上：“陈，从今往后，你就可以在这里做实验和办公了。”

    “多谢你，查德威克先生，也替我向主任表示感谢。”

    查德威克走后，陈慕武扫视了一眼这间屋子，确实被人打扫得干干净净，比一楼那间会议室潮湿阴暗的环境，要强得太多。

    而且自己常用的那台打字机，也已经被擦拭干净，端端正正地摆放在了实验室的桌子上。

    看来卢瑟福能把卡文迪许实验室打理得井井有条，这个助手查德威克也同样是功不可没。

    后来正是他细心而大胆地规划了逃跑路线，并且各方联络，让英国军队做了配合，才能让玻尔从被**德国占领的丹麦，成功地坐着飞机逃到了英国。

    “坐下吧，”陈慕武朝奥本海默点点头，“我和你一样，都是第一天到这个房间里，根本不知道这里有没有茶杯，所以没办法用咖啡或是茶水来款待你。”

    “不必麻烦了，陈老师。”

    奥本海默小心地坐到了沙发上，他还是很拘束，毕竟自己未来几年之间的前途，就全部掌握在对面这个看上去还算和善的陈慕武的手里了。

    为了拉近关系，陈慕武本来也想和他一起坐进沙发，但他想了想，最终还是没忍住发号施令的权利的诱惑，坐进了办公桌后的那把椅子中。

    “奥本海默先生，我看了布里奇曼教授写的推荐信，信上说你在实验室里的动手能力却要差一些。那么你为什么想要进入到卡文迪许实验室里？”

    陈慕武开门见山。

    作为一个初来乍到美国人，奥本海默还不懂剑桥大学这个严格遵守英国传统礼仪的地方的规矩。

    他听到陈慕武一直都在一本正经地称呼他的姓氏而不是名字，还以为是自己哪里做的不对，可能惹恼了自己对面的老师。

    “就是、就是因为卡文迪许实验室的名气太响亮了，我在美国时，每个老师教授都对这里十分推崇。

    “所以我就想着既然到了剑桥大学，就一定要到卡文迪许额实验室来看一看。”

    “你现在已经亲眼见到了，这个卡文迪许实验室的环境，和你想象之中的卡文迪许实验室一样吗？其中的差距是不是很大？”

    奥本海默不好意思地点了点头：“陈老师，实话实说，确实是这样。这个实验室虽然名声在外，但是不客气地说，我认为他比不上哈佛大学实验室的一半，甚至三分之一好。”

    “所以，你现在有没有什么其他的想法？布里奇曼教授在推荐信上还说，你在理论物理上知识储备很丰富，水平很扎实，如果你想继续在这个方面深造的话，我可以给你写封推荐信，送你去丹麦哥本哈根找玻尔教授，或者是去德国柏林找爱因斯坦教授，虽然后者现在不怎么教学生了，当然，他之前也不怎么教学生。”

    陈慕武突然想到之前卢瑟福对奥本海默的吐槽，就顺势用到了这里。

    他现在把奥本海默收下，已经就算是完成了老汤姆孙交给他的任务。

    至于奥本海默会不会离开剑桥去往其他的地方，这就完全是他的一种个人行为，和自己没有关系了。

    可惜，剧本却不是按照陈慕武的规划所进行的。

    “陈老师，我之前确实有这种想法，但是，这一切在得知我的老师是您之后，就全都改变了，”随着聊天的进行，奥本海默也就渐渐不再那么紧张，“老师您在最近一年的时间里，不但做了几个成功的实验，也同时发表了许多虽然看上去有些惊世骇俗，但是实际上却很正确的理论。

    “我想有您这位老师在，即使想要研究理论物理，我也没必要再跑到别的地方了。”

    不管奥本海默是阐述事实也好，还是在阐述事实当中掺杂了些拍马屁的成分也罢，反正陈慕武听他这么一说，就莫名其妙地感觉很受用。

    只是他这一受用，就同时说明了奥本海默已经做好了留在剑桥哪儿都不去的打算，他在心里已经默认要跟定陈慕武，成为陈门的开山大弟子了。

    是福不是祸，是祸躲不过，既然奥本海默现在想一心一意地跟着他，陈慕武觉得自己或许应该对这位大徒弟好一些，干脆以后也把他带在身边。

    反正上辈子因为各种原因，奥本海默在美国过得并不好，那么干脆这辈子也就别回去了吧？

    嗯，同样也不能忘了还有那个费米，等以后统统都给忽悠过来，别让他们一言不合就往美国跑。

    陈慕武稍微愣了愣神，发现奥本海默还在盯着自己：“行，奥本海默先生，既然你决定留在剑桥大学，留在卡文迪许实验室里，那自然是最好的一个选择。

    “只不过我要事先说明一点，那就是我刚刚博士毕业，也是第一次当这个老师，有什么做得不好的地方，还希望你多多包涵。”

    “不敢当，陈老师，您是老师我是学生，应该是您多包涵我才对。”

    “那就让我们共同进步！

    “我想，你前一段时间里最担心的，应该就是能不能进入卡文迪许实验室了吧？那么既然现在这件事情已经解决了，而目前又是暑假期间，你如果想要趁这个工夫，在英国或者去欧洲四处转转，我很欢迎。

    “你想留在剑桥的话也没问题，只是我现在还有几篇论文要写，一时半会没有时间能指导你，也没有什么实验课题需要交到你手上。”

    陈慕武说的基本上都是实话，那剩下两个波动方程已经拖了很久，如果再拖下去的话，说不定论文的作者一栏，就要写上别人的名字了。

    不过，他也隐瞒了自己有一个研制电子显微镜的项目要做的这件事。

    自称“把两根铜线焊接到一起都做不到”的奥本海默，根本就不是一个动手能力强的人，也不是一个喜欢做实验的人。

    原时空里布莱克特让他用火棉胶吸附铍蒸汽，然后再撕下火棉胶制备铍箔。

    这本是一种毫无技术含量，只需要大量重复的体力工作。

    然而就是这个工作，差点就要了奥本海默的命，也差点就要了布莱克特的命。

    有前人的教训在此，陈慕武又怎么敢给这位爷安排动手操作的实验呢？

    还是乖乖跟在自己身边研究理论就好了。

    “当然，陈老师，您忙您的。如果有什么事情我能帮上忙的话，也请尽情吩咐我。”

    虽然奥本海默表现得很积极，可陈慕武却在心里说，我怎么敢！

    但是他表面上还是要客客气气的：“你这段时间如果想要自习的话，可以去基督学院的图书馆，当然也可以到我这里来。

    “如果在学业上遇到些不懂的地方，我们也可以互相探讨。不过，有关量子力学是什么，矩阵又到底是怎么一回事这个问题除外，我现在就正在写一篇与之相关的论文，等写出来之后，应该就能解答疑惑了。”

    陈慕武前一段时间抛出来的那个大杀器，现在仍然是谁看谁迷糊。

    就连在布里斯托尔郡过暑假的狄拉克，这个在近代物理学家中数学最好的一个人，在得知陈慕武回到剑桥之后都给他寄来了一封信，向他询问有关量子力学的一些事情。

    “好的，多谢陈老师。”

    师生之间的谈话就此结束，陈慕武在办公桌上摆好笔、纸和打字机，而奥本海默也从自己随身携带的书包里掏出来一本书，在沙发上安静地读了起来。

    ……

    在原时空里，薛定谔确实给出了第一个波动方程，这个方程能描述微观粒子，其实在一开始就是电子的运动规律。

    而且这个方程有很大的局限性，因为薛定谔方程的动能和动量都是从经典力学中得来的，那么他也就只能描述低速运动的电子。

    当电子的速度接近光速，也就是进入相对论效应的势力范围之后，薛定谔方程就失效了。

    同时，正像之前陈慕武给德布罗意推导如何猜出薛定谔方程时那样，用这个方程求解氢原子光谱，只能得到三个量子数，却得不到被电子自旋所控制的第四个量子数。

    这也就是说，薛定谔方程无法描述电子的自旋。

    为了解决薛定谔方程只能描述低速电子这第一个问题，人们在相对论效应下做了许多尝试。

    这不能怪薛定谔没学好相对论，只能从经典力学入手。

    其实在第一开始，薛定谔在建立描述物质波的波动方程时，用的就是狭义相对论中的能量和动量关系，E=pc+mc。

    只是在狭义相对论的能量－动量关系下得到的方程，并不能得到氢原子的光谱，让薛定谔认为这是一个错误的方程。

    然而按照经典力学的能量－动量关系E=p/(2m)，得出来的方程却能完美地解决氢原子光谱的问题。

    可其实薛定谔不知道的是，他一开始在相对论能量－动量关系下求解出来的方程，则正是这个被瑞典物理学家奥斯克·克莱因和沃尔特·戈登分别独立提出来的克莱因－戈登方程！

    只是这个克莱因－戈登方程，其实是个看上去很美的银样镴枪头

    它不能正确地求解出氢原子光谱来不说，还存在有很多其他的大问题。

    因为在克莱因－戈登方程中，其中用到的有关粒子能量的部分，用的不是能量Ｅ本身，而是能量的平方项Ｅ。

    这就导致了在求解粒子能量的过程中，要对这个平方项开根号，才能得出最终的能量。

    就连中学生都知道，开根号就会同时出现正负两个解，这也就意味着，最终求得的能量也有正负两个。

    粒子具有正能量，当然没什么问题。

    而粒子具有负能量……

    按照爱因斯坦的质能方程，Ｅ＝ｍｃ，粒子能量为负数的话，相应的其质量也同样应该为负数。

    可是，怎么会有负质量的粒子呢？

    这简直就是滑天下之大稽！

    然而克莱因－戈登方程的荒谬之处还不止于此，因为求解这个方程不但能得到负的能量，还能得到负的概率。

    和负能量比起来，负概率就更不可理喻了！

    平日里描述一个事件的发生概率非常小，我们只会说这是零概率事件，但绝不会说它是负概率。

    鬼知道负概率时间究竟会是一种什么东西！

    明知道克莱因－戈登方程是一个笑话，可为什么陈慕武还一定要把这个方程写进自己的论文里呢？

    这有两方面的原因，一是这个方程也并不是一无是处，在很久之后的后来人们发现，克莱因－戈登方程虽然不能描述像电子这种自旋为半整数的费米子，但是可以描述一些自旋为零的粒子的运动规律。

    比如赫赫有名的上帝粒子“希格斯－玻色子”，是这个方程唯一能描述的基本粒子，除此之外，还有π－介子这种复合粒子等等。

    而且除了粒子，它有时候也能用以描述场的状态。

    二是因为如果没有克莱因－戈登方程提出来了负能量和负概率这两个大麻烦，物理学家们便不知道到解决了其中负概率这个大麻烦的狄拉克方程有多优秀。

    上初中时，语文老师在作文课上，曾经教过欲扬先抑这种写法的好处。

    所以这种手法，同样被陈慕武运用到了自己的这篇波动力学的论文当中。

    我先抛出来两个让物理学家们束手无策的大麻烦，然后再亲自动手解决掉它。

    先狠狠地压情绪，然后在最后让情绪喷薄而出。

    陈慕武觉得自己的这篇论文最终写成并发表之后，应该会给当今的物理学家们见识一下小小的爽文震撼。

    陈慕武在办公桌上越写越嗨，键盘也是敲得越来越响。

    直到有人挨个敲门通知已经到了下午六点，实验室的下班时间，他才意识到一天的时间已经过去。

    而奥本海默，也像蘑菇一样，整整在沙发上坐了一天。

    好在他同样正津津有味地读着书，这才让陈慕武稍微放了心，至少他应该不会觉得自己被冷落了吧？

    陈慕武决定和他套套近乎：“罗伯特，下班了，今天是你第一天进入到卡文迪许实验室里，我请你出去吃一顿，如何？还有你这本书是什么？我看你似乎读得很投入。”

    突然听到陈慕武改口叫了他的名字，奥本海默立刻又舒缓了不少。

    他连忙毕恭毕敬地站起身：“陈老师，这本书是基督学院的学生向我推荐的，说是目前英国市面上的一本畅销书。我今天读过之后发现确实很有意思，不知不觉就在这间屋子里度过了一整天的时间。

    “您请看，”奥本海默合上书，把封面对向陈慕武，“这本书叫做《巴黎快车谋杀案》，是一位叫做钱德勒·约克的作家写的处女作。”

    终于写完了，再次抱歉！

    (本章完)