第519章 論文發表！學界震動！物質波驗證方案！貓在哪裡？
郎之萬在收到布魯斯教授的肯定之後，立刻就安排了德布羅意的博士答辯。
與此同時，德布羅意還將他的物質波理論寫成小論文，準備發表。
所謂小論文就是指發表在正規學術期刊上的論文，而大論文是指碩博士答辯用的畢業論文。
1923年3月20日。
巴黎大學，博士答辯現場。
佩蘭、法布里等人組成了評審委員會。
郎之萬作為德布羅意的導師，負責主持本次答辯。
會議開始，德布羅意首先詳細闡述了他提出物質波的思考過程。
“去年布魯斯教授訪問法國期間，我曾有幸與他詳談半個多小時。”
“在這段談話中，布魯斯教授首次提出了電子可以是波的想法。”
“他沒有從理論方面分析，靠的是純粹的物理直覺。”
“布魯斯教授因為個人原因，抽不出時間深入研究這個方向。”
“當時的我，正好在研究波粒二象性。”
“我對這個觀點產生了極大的興趣。”
“所以，在布魯斯教授的鼓勵之下，我全心研究電子是波的猜想。”
“我回顧了自量子論提出以來的一系列重要成果。”
“包括光的波粒二象性、光電效應、吳-康普頓效應、玻爾-李模型等等。”
“當我開始深入思考光的波粒二象性時，有兩個問題困擾著我。”
“第一，我認為布魯斯教授此前提出的光子理論是不完善的。”
“因為他用e=hv來確定光微粒的能量，這個公式中包含著頻率v。”
“但是純粹的粒子理論中，是不包含任何定義頻率的因素。”
“所以，對於光子而言，必須還要引入粒子的概念。”
“第二，量子論中的電子，它的運動涉及到整數的概念。”
“而波動學中涉及到整數概念的，只有干涉現象和振動現象。”
“所以，這使我想到，描述電子運動時，需要賦予它週期的概念。”
“基於以上兩個問題，我把布魯斯教授提出的猜想，轉換成理論模型進行研究。”
“......”
德布羅意侃侃而談、信手拈來的演講，吸引了所有評審教授和參會人員。
眾人深刻地感受到，一個猜想和觀點，要想落地成實際理論，到底有多麼艱難。
更何況還是物質波這種最最頂級的理論。
德布羅意在博士期間，系統地研究了理論物理的一切新成果。
所以，聽到布魯斯教授的驚天猜想後，他才能迅速地抓住核心，在理論高度的層面進行研究。
眾人捫心自問，如果換成他們，恐怕就要白白浪費布魯斯教授的靈感了。
德布羅意闡述完畢後，進入提問環節。
評審教授們互相看了看對方，都露出苦笑。
這估計是他們第一次遇見如此尷尬的情況。
教授不敢對博士生的論文提出質疑。
畢竟，這可是被布魯斯教授親口稱讚的逆天博士論文！
這時，佩蘭作為老大，他站了出來。
他笑著說道：
“德布羅意，也不怕你笑話，你的論文我不敢說完全能看懂。”
“因為裡面涉及到太多的物理學知識：光學、統計學、動力學、相對論、量子論......”
“現在物理學界能同時懂這些領域的人，恐怕不會太多。”
眾人聞言，全都震撼不已。
這不是教授審評博士，而是博士篩選教授啊。
尤其是來旁聽的碩博士們，更是心潮澎湃，恨不得站在臺上的是自己。
睥睨天下！
接著，佩蘭又說道：
“不過，我還是想提出一個問題。”
“你的物質波理論要如何證明呢？”
“即便布魯斯教授都承認物質波的存在，但我認為必須通過實驗進行驗證。”
“當初麥克斯韋預測電磁波的存在，最後被赫茲通過實驗發現。”
“布魯斯教授的廣相五大預言，也被證明了兩個半。”
“所以，我希望你的物質波也能被實驗證實。”
譁！
郎之萬、法布里等人皆是一凜。
他們認為佩蘭教授的問題很有必要。
德布羅意聞言，輕輕一笑，彷彿一切盡在掌握。
“佩蘭教授，您的問題很好。”
“電子的波動性如何檢驗，我早已考慮過方案。”
“我的方法和當初勞厄教授驗證x射線的想法類似。”
“電子既然是波，那麼它在通過晶體中的晶格時，就可能會出現干涉和衍射現象。”
“電子的質量是0.91x10^-27g，經過200v的電勢差加速後，它將獲得e=ue=3.2x10^-17j的動能。”
“根據動能方程e=mv2\/2，可算出此時電子的速度是8.4x10^6m\/s。”
“最後根據λ=h\/p，計算可得電子的波長是8.7x10^-11m。”
“這個波長已經和x射線的波長基本相當了。”
“雖然它很小，但是電子的體積同樣很小，足以發生衍射。”
“所以，用晶體做衍射光柵，完全有可能觀察到電子的衍射現象。”
“這就是我的方案。”
譁！
佩蘭聞言，心中震撼。
他沒想到德布羅意早都計劃好了驗證方案。
而且有理有據。
最重要的是，這個方案物理學家們都很熟。
晶體衍射已經快成為物理學中的常規手段了。
這時，郎之萬忽然說道：
“我認為這個方法的難度，可能要遠遠大於x射線的驗證。”
“因為按照物質波理論，電子還有物質的屬性，它和物質之間的碰撞，會影響衍射現象。”
眾人聞言點點頭。
郎之萬說的很在理。
德布羅意笑著說道：
“教授，您分析的很對。”
“我之前已經讓我哥哥做了一次實驗。”
“很可惜，他失敗了。”
“但是我堅信，這是因為他的能力不足，而不是我的實驗方案有問題。”
“根據理論計算，電子的衍射現象是很明顯的。”
真實歷史上，德布羅意曾向他哥哥的朋友，天體物理學家道維耶，提出這個實驗建議。
但道維耶只是簡單地做了一下，沒有成功。
然後，他就因為忙於其它實驗，而放棄物質波的驗證。
道維耶從心底就不相信物質波的存在，這也是當時很多物理學家的心態。
於是，他們就失去了一次得到諾獎的機會。
德布羅意說完，眾人全都會心一笑。
這個房間內，恐怕也只有他敢如此調侃一位公爵了。
不過，莫里斯博士的水平確實不敢恭維。
關於x射線的研究成果，都已經獲得四五個諾獎了。
但是這位公爵博士依然在堅強地奮鬥著。
最後，毫無疑問，德布羅意順利通過了答辯。
他將成為法國巴黎大學有史以來最傳奇的博士生。
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1923年4月15日。
《自然》期刊封面發表了德布羅意的物質波論文。
文章一出，天下皆驚！
這篇論文的內容，顛覆了所有人對於物質世界的基本認知。
萬物皆在波動？
這確定不是扯淡嗎？
“上帝啊！我不會是在做夢吧？”
“這也太驚世駭俗了吧！”
“物質怎麼可能是波呢？”
“那我為什麼沒有像波一樣，到處飄蕩呢？”
有人冷靜計算後，說道：
“根據物質波公式λ=h\/p，假設一個人的體重是70kg，以1m\/s的速度運動。”
“那麼他的物質波長只有9x10^-39米。”
“這個數字實在太小了，導致人的波動性完全可以忽略不計。”
“所以，現實世界中的物質，只表現出物質性，而看不出波動性。”
“但是對於電子這樣極小的微觀粒子而言，它的波動性就很明顯了。”
眾人恍然。
儘管如此，一時間，還是沒有多少物理學家能夠接受這個觀點。
因為他們從小到大接觸的都是物質，實實在在的物質。
實在無法把它們和波聯繫到一起。
不過，德布羅意卻憑藉這篇論文名震天下。
單從創新性看，現代物理學中能比得上這篇論文的，恐怕也只有相對論和量子論了。
同時，隨著德布羅意答辯細節的流露，眾人驀然發現：
“老天啊！”
“德布羅意的靈感竟然來自布魯斯教授！”
“我就說我怎麼在這篇論文中，彷彿看到了布魯斯教授天馬行空思想的影子。”
“原來如此。”
因為李奇維的原因，很多物理學家對物質波理論的態度有了改觀。
畢竟以布魯斯教授的眼光，他認可的理論，必然有可取之處。
但是願意相信物質波存在的物理大佬，還是不多。
即便如此，物質波仍然成為物理學領域的最大研究熱點，甚至超越了矩陣力學。
因為相比震撼性和顛覆性，物質波顯然更勝一籌。
“萬一要是真的呢？”
慕尼黑大學。
海森堡受邀在此舉辦一場矩陣力學的講座。
他剛演講完，就看到了德布羅意的論文。
心頭震撼無比。
“上帝啊！”
“布魯斯教授的預言又一次成真了？”
“這...這怎麼可能？”
“電子就是電子，是實實在在的粒子，它怎麼可能是波呢？”
“物質既是波又是粒子，這要怎麼想象呢？”
海森堡懵逼了。
他甚至有點害怕了。
因為他的矩陣力學中，沒有給波動留下位置。
矩陣力學的底層架構，是建立在電子是微觀粒子的基礎上。
而現在，德布羅意的物質波理論，無疑是對矩陣力學的一次衝擊。
雖然它暫時還撼動不了矩陣力學的地位，但是將來的事誰說的準呢？
一瞬間，海森堡想了很多。
他準備好好研究一下這個物質波理論，看看能不能從中找到一些問題。
“我的矩陣力學，誰也不能撼動！”
“什麼波不波的，都是虛無縹緲的東西。”
海森堡又露出了他偏執且極端的一面。
索末菲感慨道：
“物理學難道又要來一次黃金大世了嗎？”
“這一次，是量子力學的大世。”
美國，芝加哥大學。
今年31歲的康普頓，剛剛升為物理系教授。
同時，他還兼任了學校冶金實驗室的主任。
這些都歸功於他和吳有訓共同發表的吳-康普頓效應。
該效應不僅證明了光的波粒二象性，同時還對研究各種射線有著重要的理論指導作用。
晉升為教授之後，康普頓意氣風發。
不過，他沒有因此停下前進的腳步，依然活躍在研究的第一線。
當他看到德布羅意的論文後，頓時懊惱無比，氣的直拍大腿。
“哎呀！太可惜了！”
“吳，當初我們倆要是多想一步就好了。”
“那麼這篇震驚物理學界的論文，就是咱們的了。”
吳有訓今天是來芝加哥大學考察並尋求合作的。
他現在逐漸代替特斯拉，接手阿爾法實驗室的管理。
而他的第一目標，就是親自去各個大學招攬優秀的研究人才，補充實驗室的底蘊。
面對康普頓的“白日做夢”，吳有訓笑著說道：
“康哥，你想的有點太多了。”
“以那時候我們倆的實力，你覺得你能像德布羅意博士一樣，從理論上證明物質波嗎？”
康普頓聞言，嘿嘿一笑，底褲都被揭穿了。
他很有自知之明，物質波的理論推導不是誰上誰行的。
況且他一直擅長的是實驗物理。
“我就是羨慕啊！”
“我以為我們倆已經終結了波粒二象性的一切問題。”
“沒想到，才剛剛開始。”
“現代物理學實在是太精彩了！”
忽然，康普頓野心爆發，問道：
“吳，有沒有興趣我們倆再聯手一次，用實驗證明物質波的存在！”
吳有訓聞言，愣了一下。
但是很快，他的臉色就恢復正常。
他笑著說道：
“恐怕不行嘍。”
“布魯斯教授讓我執掌阿爾法實驗室。”
“我很難再分出精力研究物質波。”
康普頓聳聳肩，顯得很惋惜。
不過，他和吳有訓的關係很鐵，兩人用不著客氣去解釋。
“吳，有時候，我真羨慕你。”
“我只能在物理學術界有幾分名氣。”
“而你發明的鈉燈，堪稱享譽全球。”
“你的名氣可比我大太多了。”
“萬一哪天我混不下去了，到時候去你的阿爾法實驗室求職，你可得幫我一把啊。”
吳有訓打趣道：
“康哥，你要是願意來，我肯定掃榻相迎
。”
“工資給你開到最頂格。”
兩人哈哈大笑。
這時，康普頓又隨意地問道：
“對了，你這段時間到處宣傳阿爾法實驗室，效果如何。”
吳有訓說道：
“物理學教授們很少有願意去實驗室的。”
“他們更喜歡待在高校做基礎學術研究。”
“阿爾法實驗室雖然在鈉燈上取得突破，但是對於這些物理大佬們的吸引力還差了一點。”
康普頓點點頭。
他自己也是教授，他很能理解大家的顧慮。
忽然，吳有訓又補充道：
“不過，我從卡內基技術研究所那裡，倒是挖到了一位技術大佬。”
康普頓忙問道：“是誰？”
吳有訓道：“你應該認識，戴維森博士。”
康普頓眼睛一亮，“原來是他。”
戴維森本科畢業於芝加哥大學。
他受到密立根的器重，被推薦到普林斯頓大學理查森教授門下攻讀博士。
而且，他還娶了理查森的妹妹，兩人從師生關係變成了妹夫與大舅哥了。
理查森現在則是倫敦國王學院的物理系主任，也就是當初李奇維的職位。
理查森作為湯姆遜的博士，也是從卡文迪許實驗室走出的大佬。
因此，他和李奇維、盧瑟福等人的私交都非常好。
有了這層關係，面對吳有訓的邀請，戴維森幾乎不假思索地就同意了。
開玩笑，進入了阿爾法實驗室，那就等同於上了布魯斯教授的船。
傻子都知道怎麼選。
真實歷史上，戴維森與小湯姆遜分別獨立地驗證了電子波動性，兩人共同獲得物理諾獎。
小湯姆遜就是湯姆遜的兒子。
康普頓鼓勵道：
“這是個好兆頭。”
“我相信未來阿爾法實驗室一定會在學術領域大放異彩的。”
吳有訓也充滿了信心。
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英國，卡文迪許實驗室。
當年湯姆遜教授就是在這裡發現了電子的存在。
並且他還粗略地測量了電子的質量和電荷，證明電子是原子內部的微小粒子。
但是如今，物質波理論橫空出世，打破了電子是粒子的常識。
因此，盧瑟福對於這個理論非常看重，他忍不住讚歎道：
“德布羅意的論文，或許會使得我們對原子的所有認知，都需要推倒重來。”
雖然他從心底還不能接受物質波，但是因為布魯斯教授的存在，盧瑟福不會輕易表態。
他相信那個男人的直覺！
查德威克羨慕道：
“我本來以為，理論物理領域，已經不太可能出現新的突破了。”
“未來必然是實驗物理的天下。”
“但是海森堡的矩陣力學和德布羅意的物質波，生生打破了禁錮。”
“我認為未來量子力學一定還會有更深遠的發展。”
盧瑟福點點頭。
查德威克能站在這麼高的視角看待問題，讓他很是滿意。
他忽然感慨道：
“布魯斯的靈感簡直是無窮無盡。”
“我實在難以想象，矩陣力學和物質波理論，都是在他的指點下完成的。”
“那傢伙難道就沒有研究瓶頸嗎？”
查德威克等人皆是滿臉崇拜和敬佩。
“在理論物理領域，布魯斯教授”
這時，盧瑟福又向旁邊的一人問道：
“喬治，教授的身體還好吧。”
小湯姆遜說道：
“我父親身體很好。”
小湯姆遜現在是英國北部阿伯丁大學的物理教授。
由於離家較遠，所以他每次回英格蘭時，都會回家見見他父親。
此外，他最常來的地方當然就是卡文迪許了。
接著，他又無奈地說道：
“不過，他狠狠地批評了物質波理論，認為那是臆想者的狂歡之作。”
“還說法國佬就是喜歡浪漫的幻想。”
“他質疑，如果電子是波，又怎麼會有質量？”
盧瑟福等人聞言，皆是會心一笑。
不過湯姆遜教授提的問題確實很有意思。
波是不會有質量的，比如電磁波、機械波等，都沒有質量。
那電子的質量是怎麼回事？
大家暫時都想不明白。
不過這也正常，物質波
理論剛剛發表，它的未來還有很多待研究的地方。
這時，小湯姆遜又說道：
“不過，我本人倒是很看好物質波理論。”
“而且德布羅意說的那個驗證方法很有意思，我準備試一試。”
盧瑟福立刻鼓勵道：
“喬治，我相信你一定可以的。”
“到時候若你真的成功了，那就會成為物理學領域的又一段佳話。”
“父親證明了電子是粒子，兒子證明了電子是波動。”
眾人哈哈大笑。
小湯姆遜尷尬地撓了撓頭。
不知道到時候他父親會不會氣的要揍他。
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量子研究所。
當德布羅意的論文發表後，所有人看李奇維的眼神，就如看神人一般。
頂禮膜拜！
五體投地！
“布魯斯教授簡直恐怖如斯！”
“他隨手指點一下，就誕生了物質波這種匪夷所思的理論。”
“真是羨慕德布羅意的好運啊！”
泡利更是狂放地說道：
“這個德布羅意，天才的一筆啊！”
“雖然我感覺他在扯淡，但是仔細想想，還真他娘有點道理。”
強如泡利，也找不到質疑物質波的角度。
他唯一能想到的，恐怕就是這個理論還未被實驗驗證了。
這會成為實驗物理領域的重頭戲。
泡利有點擔心他的小海師弟了。
雖然他堅定地站在海森堡這邊，但是強烈的直覺告訴他：
物質波理論很有可能會對矩陣力學造成衝擊！
因為布魯斯教授說的很清楚。
“矩陣力學裡沒有波的位置。”
但是現在電子卻具有波的性質。
這就說明，矩陣力學肯定有哪裡忽視的地方。
只不過泡利對此毫無頭緒，他幫不到海森堡。
所長辦公室內。
李奇維看著手中的論文，忍不住心生感慨。
在他的影響下，矩陣力學和物質波理論全都提前發表。
甚至物理學家的認可度都高了很多。
真實歷史上，物質波發表後，基本算是無人問津。
李奇維微微一笑。
接下來，就需要等待大器晚成的薛定諤了。
這場量子力學的驚天大戲即將開場！
只是有一點，李奇維百思不得其解：
“薛定諤，你丫不養貓，為什麼會提出薛定諤的貓呢？”
“難道是此貓非彼貓？”