量子理论的奠基者

量子理论的奠基者

量子理论是二十世纪创立的最重要物理理论之一，另一项是相对论（包括狭义和广义）。跟相对论几乎是爱因斯坦单枪匹马所创立不同，量子理论的创立者，或者按所提问题的说法——奠基者，却是一大群。这些人当中，有些是直接的贡献者，有些是间接的。本文结合量子论的创立历史过程，认为主要的奠基者大约有14个人。根据其历史发展过程，量子理论的建立过程大概可以分为三个阶段，即：初步引入量子概念阶段；用量子化来解释一些实验事实、建立初步理论及提出基本原理阶段；最后是全面建立并完成量子力学理论的阶段。

1927年在布鲁塞尔召开的第五届索尔维会议合影。其中没有包括索末菲、约尔丹、乌伦贝克和古兹密特。

第一阶段涉及两位人物，一是普朗克，二是爱因斯坦。先是普朗克在1900年，发现如若不将能量在物质内部的传递看做连续谱，或者说，能量的交换是一份一份传递的话，则长久以来存在于黑体辐射公式中的所谓“紫外灾难”就可迎刃而解。普朗克把这样的一份能量称为一个“能量子”，并给出了能量子的表达式及所谓“普朗克常数”。但这个概念并没有获得多数人的赞同，这时候，爱因斯坦登场了。他在1905年解释光电效应时，提出光的能量传递也是量子化的，其份额就是“光量子”，或简称“光子”。这种解释，一方面说明了电子为什么会从金属表面逸出，另一方面也复活了牛顿曾经主张的光“微粒”说。

索末菲

第二阶段的主要人物包括玻尔、索末菲、德布罗意、康普顿、泡利、乌伦贝克和古兹密特。玻尔在1913到1922年间提出自己的原子模型，解释氢原子特征光谱的特异性，亦即原子核外电子轨道的选择性，同时提出了量子跃迁概念，并最后解释各种原子电子轨道的分布。索末菲在1919年修正了玻尔的理论，提出所谓“精细结构常数”。德布罗意则在1922年提出量子性和波动的关联性概念，即物质波。康普顿是在1923到1924年通过X光散射实验进一步证明了光的粒子性。泡利1924年提出“不相容原理”，乌伦贝克和古兹密特1925年建议了电子自旋假设。这阶段一方面是量子化概念开始深入人心，另方面是建立了一些新的概念和基本原理，比如波粒二象性、量子态的不相容原理和电子自旋。量子理论的最后形式——量子力学已经是呼之欲出。

乌伦贝克、克拉默斯、古兹密特

第三阶段，亦即量子力学创立阶段的主要人物是海森堡、约尔丹、玻恩、薛定谔和狄拉克。1925年，海森堡在约尔丹和玻恩的协助下创立了“矩阵力学”，此后不久，又改称“量子力学”。1926年，薛定谔创立“波动力学”并提出“波动方程”以及“波函数”，之后不久他又证明波动力学与矩阵力学在数学上的等价性。之后，1927年，海森堡提出“测不准原理”，统一的量子力学就此基本大功告成。这个理论还有个bug，即未与相对论联系起来，这个最后的本垒打，由狄拉克在1928年完成。其后，就是关于量子理论的统计性解释和完备性问题了，但这些应该都属于对量子理论大厦的最后装修而已。

约尔丹

综上所述，量子论的基本奠基者包括：德国人普朗克、爱因斯坦、海森堡、玻恩、约尔丹和索末菲；丹麦人玻尔；奥地利人薛定谔和泡利；荷兰人乌伦贝克和古兹密特；法国人德布罗意；英国人狄拉克；美国人康普顿等14人（有些资料认为奠基者还包括劳厄、希尔伯特、费米、诺依曼、维恩、费曼和玻色等人。见仁见智吧）。其中爱因斯坦、泡利、乌伦贝克和古兹密特等后来都移居美国。

上述奠基人名单若再简化一些，即以最直接的贡献为取舍，则可得到一个包括普朗克、爱因斯坦、玻尔、泡利、海森堡、薛定谔和狄拉克等七人的最简名单。

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