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  • 1 # 胡思亂想的小林

    量子力學(Quantum Mechanics),為物理學理論,是研究物質世界微觀粒子運動規律的物理學分支,主要研究原子、分子、凝聚態物質,以及原子核和基本粒子的結構、性質的基礎理論。它與相對論一起構成現代物理學的理論基礎。量子力學不僅是現代物理學的基礎理論之一,而且在化學等學科和許多近代技術中得到廣泛應用。

    19世紀末,人們發現舊有的經典理論無法解釋微觀系統,於是經由物理學家的努力,在20世紀初創立量子力學,解釋了這些現象。量子力學從根本上改變人類對物質結構及其相互作用的理解。除了廣義相對論描寫的引力以外,迄今所有基本相互作用均可以在量子力學的框架內描述(量子場論)。

    量子力學是在20世紀初由馬克斯·普朗克、尼爾斯·玻爾、沃納·海森堡、埃爾溫·薛定諤、沃爾夫岡·泡利、路易·德布羅意、馬克斯·玻恩、恩里科·費米、保羅·狄拉克、阿爾伯特·愛因斯坦、康普頓等一大批物理學家共同創立的。量子力學並沒有支援自由意志,只是於微觀世界物質具有機率波等存在不確定性,不過其依然具有穩定的客觀規律,不以人的意志為轉移,否認宿命論。第一,這種微觀尺度上的隨機性和通常意義下的宏觀尺度之間仍然有著難以逾越的距離;第二,這種隨機性是否不可約簡難以證明,事物是由各自獨立演化所組合的多樣性整體,偶然性與必然性存在辯證關係。

    自然界是否真有隨機性還是一個懸而未決的問題,對這個鴻溝起決定作用的就是普朗克常數,統計學中的許多隨機事件的例子,嚴格說來實為決定性的。

    其實說得更直白一點,牛頓力學是研究具體事物之間的作用力,相對論研究時間和空間,量子力學研究微觀粒子,就是試圖去尋找一切事物運作的根源構成。

    道家的名言,一生二,二生三,三生萬物。量子力學就是努力去挖掘這其中的“一”,不管是其形態還是其作用的原理,都在探索中。

  • 2 # 小5影片剪輯

    量子力學(Quantum Mechanics)是研究微觀粒子的運動規律的物理學分支學科,它主要研究原子、分子、凝聚態物質,以及原子核和基本粒子的結構、性質的基礎理論,它與相對論一起構成了現代物理學的理論基礎。

    量子力學不僅是近代物理學的基礎理論之一,而且在化學等有關學科和許多近代技術中也得到了廣泛的應用。

    量子力學是描寫微觀物質的一個物理學理論,與相對論一起被認為是現代物理學的兩大基本支柱,許多物理學理論和科學如原子物理學、固體物理學、核物理學和粒子物理學以及其它相關的學科都是以量子力學為基礎所進行的。

  • 3 # 地球之光蓋亞

    量子力學是物理學中與非常小的物理學分支。它產生了一些關於物質世界的非常奇怪的結論。在原子和電子的尺度上,許多經典力學方程,描述事物在日常大小和速度下移動的方式,不再有用。在經典力學中,物件存在於特定時間的特定位置。

    量子力學,為物理學理論,是研究物質世界微觀粒子運動規律的物理學分支,主要研究原子、分子、凝聚態物質,以及原子核和基本粒子的結構、性質的基礎理論。

    2、量子理論的主要創立者都是年輕人。分別是,泡利25歲,海森堡和恩裡克·費米24歲,狄拉克和約當23歲。薛定諤是一個大器晚成者,36歲。玻恩和玻爾年齡稍大一些,值得一提的是他們的貢獻大多是闡釋性的。

  • 4 # 龍門科站

    量子力學為物理學理論,是研究物質世界微觀粒子運動規律的物理學分支,主要研究原子、分子、凝聚態物質,以及原子核和基本粒子的結構、性質的基礎理論。

    量子力學是描寫原子和亞原子尺度的物理學理論該理論形成於20世紀初期,徹底改變了人們對物質組成成分的認識。微觀世界裡,粒子不是檯球,而是嗡嗡跳躍的機率雲,它們不只存在一個位置,也不會從點A透過一條單一路徑到達點B。根據量子理論,粒子的行為常常像波,用於描述粒子行為的“波函式”預測一個粒子可能的特性,諸如它的位置和速度,而非確定的特性

    量子力學基本的數學框架建立於:量子態的描述和統計詮釋、運動方程、觀測物理量之間的對應規則、測量公設、全同粒子公設的基礎上。

  • 5 # 心理諮詢師妙音

    量子力學是研究物質世界運動規律的物理學分支,主要研究原子、分子、凝聚態物質,以及原子核和基本粒子的結構、性質的基礎理論。

    它與相對論一起構成現代物理學的理論基礎。量子力學不僅是現代物理學的基礎理論之一,而且在化學等學科和許多近代技術中得到廣泛應用。

    19世紀末,人們發現舊有的經典理論無法解釋微觀系統,於是經由物理學家的努力,在20世紀初創立量子力學,解釋了這些現象。量子力學從根本上改變人類對物質結構及其相互作用的理解。除了廣義相對論描寫的引力以外,迄今所有基本相互作用均可以在量子力學的框架內描述

    光不僅僅是電磁波,也是一種具有能量動量的粒子。1924年美籍奧地利物理學家泡利發表了“不相容原理”:原子中不能有兩個電子同時處於同一量子態。

    這一原理解釋了原子中電子的殼層結構。這個原理對所有實體物質的基本粒子(通常稱之為費米子,如質子、中子、夸克等)都適用,構成了量子統計力學———費米統計的基點。

    為解釋光譜線的精細結構與反常塞曼效應,泡利建議對於原於中的電子軌道態,除了已有的與經典力學量(能量、角動量及其分量)對應的三個量子數之外應引進第四個量子數。這個量子數後來稱為“自旋”,是表述基本粒子一種內在性質的物理量。

    1924年,法國物理學家提出了表達波粒二象性的———德布羅意關係:E=hV,p=h/入,將表徵粒子性的物理量能量、動量與表徵波性的頻率、波長透過一個常數h相等。

    1925年,德國物理學家海森伯和玻爾,建立了量子理論第一個數學描述———矩陣力學。1926年,奧地利科學家提出了描述物質波連續時空演化的偏微分方程———方程,給出了量子論的另一個數學描述——波動力學。1948年,費曼創立了量子力學的路徑積分形式。

    量子力學在高速、微觀的現象範圍內具有普遍適用的意義。它是現代物理學基礎之一,在現代科學技術中的表面物理、半導體物理、凝聚態物理、粒子物理、低溫超導物理、量子化學以及分子生物學等學科的發展中,都有重要的理論意義。

    量子力學的產生和發展標誌著人類認識自然實現了從向微觀世界的重大飛躍。

  • 6 # 郭哥聊科學

    作為985院校物理系畢業生來回答您的問題:量子力學是研究微觀粒子運動規律的科學,它是物理學的一個分支,也是現代物理學的支柱學科之一。

    一、觀測帶來牛頓力學

    開普勒利用其老師帝谷長達16年對行星運動的精確資料,計算出了火星軌道,然後計算出地球軌道,在此基礎上提出了行星運動的三大定律,搞明白了天上的問題。

    伽利略透過對自由落體、拋體運動、斜面實驗,搞明白了地表物體的運動規律。

    牛頓在這兩位巨人的基礎上,進一步提出了牛頓三大定律及萬有引力定律,把天上和地上的物體運動用同一套規律清晰直觀地描述出來。

    二、氣體的定量分析帶來了熱力學和統計物理

    伽利略、牛頓等人在研究物體運動規律的同時,另外一夥人對氣體的物理規律特別有興趣。從波義爾利用真空泵發現了在恆溫條件下,氣體的壓強與體積的積是一個常數之後,開啟了關於氣體物理性質的定量研究。

    後續的一大票科學家們,完善了氣體的運動規律。比如伯努利等。直接開啟了熱力學和統計物理的時代。

    牛頓力學、熱力學再加上後來出現的電磁學等被統稱為經典物理。我們今天的人說的所謂經典物理,其實就是研究物理量處於人類日常經驗這個範圍的物理學。

    三、熱力學促進了化學的發展

    化學家們在物理學發展的基礎上,尤其是對氣體的運動規律的研究基礎上,發現了化學反應中的定比定律(倍比定律)。

    後來布朗在顯微鏡下發現了布朗運動。物理學家利用熱力學和統計物理對布朗運動進行了研究,這直接導致了原子、分子等微觀粒子被發現。

    四、對鋼水溫度測量的需求帶來了量子概念

    19世紀初的時候,鋼鐵工業迅速發展,為了更準確地測量鋼水的溫度,工程師們把測量這個任務交給了物理學家。物理學家們的方法其實跟我們古人也差不多,用鋼水顏色來測定溫度。

    普朗克提出了一個公式,這個公式能夠讓溫度與顏色高度吻合,但前提條件是要假設能量是一份一份的量化的,不是連續的。

    愛因斯坦在解釋光電效應的時候,借鑑了普朗克的量子概念,認為光的能量也是不連續的,他把這個叫做光量子。光量子的概念非常好的與廣電效應現象相符合。從此量子的概念就確立了下來。光就同時具備了波動性和粒子性,簡稱波粒二象性。

    後來德布羅意又提出了任何有質量的物體都具有波動性,這個提法後來被戴維遜革末用電子轟擊鎳單晶實驗所證實。

    不論是量子力學中的薛定諤方程還是後來的所有量子力學理論,在波爾的強調下,其建立的過程都與測量密不可分。

    可以說,量子力學是建立在實驗基礎上的、研究微觀粒子行為的物理學分支。

    結束語

    量子力學的內容很宏大,不可能在一篇問答裡詳細描述。但我希望題主能記住一點,不論有多少人質疑量子力學,其實是因為他們不懂量子力學。量子力學是真正建立在實驗基礎上,能夠正確描述微觀粒子運動規律,並做出準確預言的科學。

    如果說量子力學有什麼讓人不滿意的地方,那就是由於量子力學採用了類似工程學中黑箱子的處理手法,對於黑箱子內部究竟是怎麼運作的,還沒有搞清楚。這正是未來需要量子力學來解決的問題。

  • 7 # 凱麗百科

    量子力學是研究物質世界微觀粒子運動規律的物理學分支,主要研究原子、分子、凝聚態物質,以及原子核和基本粒子的結構、性質的基礎理論。量子力學不僅是現代物理學的基礎理論之一,而且在化學等學科和近代技術中得到廣泛應用。

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