2024年10月30日，受中国科学院大学人文学院邀请，中国科学院物理研究所曹则贤研究员为国科大师生带来明德讲堂M1014期讲座。讲座在国科大雁栖湖校区教二楼206教室举行，主题为“量子力学是怎样创立的”，由中国科学院大学科协常务副秘书长吴宝俊博士主持。
曹则贤教授以时间顺序，围绕建立量子力学的诸多科学家的学术成果，生动地向观众讲述了量子力学的创立史，深入浅出地展现了量子力学先驱冲破阻碍、取长补短、互帮互助，将量子力学建设成为近代物理的思想基础与开拓工具的过程。
主讲人曹则贤研究员
讲座现场
提问环节
曹则贤研究员首先向量子力学创始人玻恩（Max Born）致敬，带领观众回顾了玻恩的生平事迹与学术贡献。
此后，曹则贤研究员从以下4个阶段讲述了量子力学的创立史：
第一，什么是Quantum和Mechanics? 曹则贤研究员首先回顾了Quantum的词源学，通过对拉丁语和意大利语的相关词汇的对比强调，Quantum只是拉丁语“how much”的中性形式，其本身并无过多含义。但是在中英德法四语种中，Quantum（量子）一词的词性并不固定。其后，曹则贤研究员对比了Mechanic与Mechanics，引出了“Mechanics”一词而揭示了Quantenmechanik，即Quantum Mechanics在1924年由玻恩提出的重要里程碑意义。
第二，Quanta, Quant, Quantel和Quantum（1854-1900 AD）。在1854年，黎曼（Vernhard Riemann）第一次将量子（Quanta）用于科学，表明量子力学最终走入几何化。在1872年，玻尔兹曼（Ludwig Boltzmann）提出动能分立化假设，他将连续函数的积分改成差分形式去处理气体碰撞、气体热平衡问题，这标志着能量单元（Energieelement）假设进入物理，也具有“哲学的意义”。在1877年，能量单元0假设进入物理，研究者们认识到，如果包含0倍，即可以轻松得到玻尔兹曼分布；量子力学和经典力学的区别也在于，量子力学是统计力学，经典力学是测度恒为1的统计力学。得益于此前的发展，在1890-1900年，Quantum这个学术名词已经见诸多篇论文。在这样的学术环境下，普朗克整理出版了基尔霍夫和玻尔兹曼的著作，随后基于众人的论文著作提出了自己关于量子力学的想法。
第三，Quantum theory时代（1900-1924 AD）。在1900-1901年，光能量量子概念开始出现。Clausius提出，对于一个孤立系统，熵是内能的凹函数。在1905年，由于爱因斯坦（Albert Einstein）利用辐射的基本能量单位假说，成功解释了光电效应，光具有能量单元这一认知被确定。此后，爱因斯坦假设了光量子具有动量。对于此，1926年，Gilbert N. Lewis提出了Photon一词。随后在1914年，第一本论量子论课本由James Jeans发表，从前不接受普朗克的理论的人们终于认识到，世界上的确存在量子论，需要接受量子论。不过，在普朗克于1900年提出ε=hν、爱因斯坦于1905年提出Ek,max=hν-φ，普朗克于1911年提出∬dqdp=h，薛定谔于（Schrödinger）1999年提出γ=h/(2π√-1)之后，量子论（Quantum theory）在这样的基础上诞生了：1924年6月13日，玻恩发表了“论量子力学”（Über Quantemechanik）。这一年便是德国的量子力学元年。
第四，Quantummechanics时代（1924-1932 AD）。这个时期，“玻恩学派”与“量子力学”相互关联，不过，索末菲的学生们也做出了诸多贡献。朗德，索末菲的学生之一，在研究多电子耦合问题时引入了量子数（g-factor）的概念，而海森堡（Werner Heisenberg），索末菲的另一个学生，在人生首篇文章中引入了半量子数；泡利（Pauli）在1925年提出了不相容原理；最终Uhlenbeck和Goudsmid引入了自选的概念。在这个时期，也有一些年轻大学生做出了贡献。如Pascual Jordan，他是Richard Courant的助手，他基于David Hibert的论著与讲稿出版了《数学物理方程Ⅰ》（Methoden der mathematischen Physik Ⅰ）。在这本书中，一般数学物理教授尚不了解的matrix一词出现了46次。有趣的是，法国的物理学家对于量子力学元年的界定与德国学者不同，因为法国学者德布罗意（Luis de Broglie）在1923-1924年提出了物质波，即相波（onde de phase）,于是1923年成为了法国的量子力学元年。
最后，吴宝俊博士对本次讲座进行总结，曹则贤研究员对老师与同学们提出的问题进行了详细解答，本场讲座也在积极的交流中圆满结束。
