大燕文学

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第17部分（第1页）

的整个结构又基本上是不相容的。这个问题的正确答案一直到13

年以后，才以所谓“波动力学”的形式出现，这个理论根据新的

量子原理，修改了古典力学的整个基础。因此，尽管乍一看来，

波动力学的体系似乎比玻尔的旧理论还要古怪，但这种新的微观

力学却成为今天理论物理学中的一个最合乎逻辑、最容易为人们

所接受的组成部分。由于这种新力学的基本原理，特别是“测不

准性”和“弥散轨道”等概念，我已经在前几次演讲中谈过了，

这里我只想提醒大家再注意一下，然后就要回头讨论原子结构的

问题了。

在我现在挂出的这幅图上（请看下图），你们可以看到，波

动力学理论是怎样从“弥散轨道”的观点出发去设想电子在原子

中的运动的。这幅图所表示的正好是上一幅图用古典方法表示出

的那些运动类型（不过，由于技术上的原因，现在把每一种运动

类型分开画成一个小图），但是，我们现在所看到的不是玻尔理

论那种轮廓清楚的轨道，而是一些同基本的测不准原理相一致的

模模糊糊的图形。现在标注在这些不同运动状态旁边的记号和上

一幅图中的记号相同，把这两幅图比较一下，并且只要稍稍运用

你们的想象力，你们就会发现，我们这些云雾状的图案相当忠实

地摹写了旧的玻尔轨道的一般特点。

这些图十分清楚地表明，在量子起作用的场合下，古典力学

那些美妙的旧式轨道会发生什么样的变化，尽管有些门外汉会把

这种图景看做是荒唐的梦想，但那些研究原子的微观世界的科学

家，却能够毫无困难地采纳它。

我们这样简短地讨论了原子的电子大气的可能运动状态以后，

现在碰到了一个重要的问题，这就是：原子中的电子在各个不同

的可能运动状态中是怎样分布的？这里，我们又一次接触到一个

新的原理——一个我们在宏观世界中非常不熟悉的原理。这个原

理是泡利最先提出的，它规定：在任何一个原子的电子集体中，

不能够有两个电子同时具有相同的运动状态。在古典力学中，这

个限制是没有多大意义的，因为在古典力学中有无限多种可能的

运动状态。但是，既然量子规律已经大大缩减了“许可的”运动

状态的数目，泡利原理在微观世界中就起着非常重要的作用了：

它保证电子或多或少均匀地分布在原子核周围，不容许它们拥挤

在某个特定的点上。

不过，你们千万不要从上面所说的这个新原理出发作出结论

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