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1 # 形上1
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2 # 諸艾文
子曰,思而不學則殆。
前面的一大堆科學發展給人類的生活和認知帶來了巨大的革新和改變,那麼量子力學呢?你們看到的量子力學,大抵都是些“薛定諤的貓”,"觀察者效應”之類的,一些科普內容。看起來玄之又玄,毫無用處,又是唯心主義,又是意識形態,這簡直是科學的恥辱啊!
但是,首先要反思一個問題:你們真的懂量子力學?“懂”如果太難做到,不若退一步,你們真的“學過”量子力學?“學”如果太難做到,不若更退一步,你們真的“瞭解過”量子力學?判斷是不是“瞭解”量子力學,你們可以百度搜索一個薛定諤方程看看,看懂了便算是瞭解了,看不懂,還請乖乖坐下,把自己當做小白一隻,不要以為自己知道什麼。
量子力學到底有什麼用?誠然,如果量子力學只能拿來觀察一下箱子裡的貓,是沒什麼用。但是在此之外呢?這裡不展開太多,我們就從量子力學和電腦的關係講起。
說到電腦,不得不提的一個器件就是CPU。說到CPU,第一個不得不提的元件就是電晶體。三極體為什麼能夠控制訊號開關?二極體為什麼可以單向導通電流?解釋這些的理論被稱為“能帶理論”,而能帶理論正是量子力學的一個近似。我們透過嘗試,發現了二極體,三極體的基本性質,用量子力學描述了其性質與原理,又用量子力學指導進一步的實驗,造出了越來越好的電晶體。CPU/晶片領域還有一個非常重要的課題,就是如何做更精細的光刻蝕。看過一些科普的會了解,現在回去採用極紫外浸入式刻蝕,那麼什麼光刻蝕劑可以再極紫外區域工作呢?如何把原來不在極紫外區工作的光刻蝕劑做改進呢,讓他們在極紫外區工作呢?化學家做這些研究,基於什麼?量子力學。
再說一個非常重要的元件,機械硬碟。大家都知道,機械硬碟是靠盤上磁籌的方向來儲存資料的。現在最好的機械硬碟,一個磁籌大小隻有幾十奈米。那麼,這麼小的磁體中的磁性,怎麼讀寫呢?這就涉及到一個關鍵量子力學效應,“巨磁電阻效應”。利用這一效應做出的硬碟,使得人們終於不需要用磁帶,軟盤這些慢到不行的介質儲存資料,電腦自此開始真正實用化。
再說顯示器。20歲以上的人都見過,傳說中的“大背投”,CRT顯示器。後來呢,都是液晶顯示器,現在還有各種LCD背光,OLED,QLED,八仙過海各顯神通。憑什麼呢?首先是LED背光技術。同樣是脫胎自量子力學的能帶理論,指導發明了藍光LED,之後才有了LED照明這麼個說法。後來,在量子力學指導下,各種新型金屬配位化合物的發明,使得我們可以講發光體做成一個畫素大小,才有了OLED。QLED更是完全是量子力學指導下的產物,其中的Q就是quantum dot,量子點的縮寫。
電子計算機還會發展,以後CPU的製程越來越小,還會需要涉及到電子線上路之間的隧穿效應,又是需要量子力學的地方。以後還會有量子計算機,完全就是用量子力學來指導實踐。
可以說,目前的化學,材料學,電子學,已經沒有一個可以不用到量子力學的地方。沒有量子力學,二戰後的新發明至少會少一半。現在你來說,這是科學的進步呢,還是科學的退步呢?
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3 # Zhouzfu
現代半導體科技、電子顯微鏡、核磁共振等技術都依賴量子力學理論,怎麼能說沒有給人們生活和認知帶來巨大改變?半導體技術呀,現代資訊科技的基礎!
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4 # 不愛寫程式
近60年你看到的所有高科技可以說都是以量子力學為基礎的。整個電子工業,化學,分子生物學,製藥,都是以量子力學為基礎的。真的是重要的不能再重要了!!!
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5 # 匠之心
量子力學雖然還很不完備,但是誰要質疑量子力學的現實意義,那可就無知了。可以說現代科技,尤其是資訊時代的幾乎全部高科技,都是建立在量子力學的基礎上的。只說主要的幾樣,計算機的生產製造和應用,網路的硬體構建,無線通訊的核心技術,鐳射,核能,元素放射性和輻射的應用。可以說現代生活中除了傳統制造業以外,都拜量子力學所賜,如果把量子力學抹去,人類瞬間回到19世紀末期,也就是民國初期的水準。
有人說這是量子力學的應用所帶來的革命,並非那個不完備量子理論實現的,可是,牛頓力學誕生之前,人類也把經典力學和萬有引力應用得很廣泛。理論和應用從來都是互相支撐,互相提攜的,有時應用走在前面點,有時候理論走在前面點,但是沒有一方,另一方也走不遠,走不快。科學家在應用中總結理論,也為新理論的發現創造條件,而理論又成為應用的最有力支撐,同時帶動和拓展應用。從歷史看,最富有革命性的突破,更多的時候是首先依靠理論的突破,類似暗夜中的一道閃電,然後豁然開朗,新技術雲湧,所以最前沿的理論物理學家往往是引領人類進步的決定性人物。
回到問題上,有人說,沒有量子理論,我們似乎也能應用這些新技術啊,因為目前的量子理論還不能很好的解釋這些應用。但是不要忘記,很多新技術正是在對量子理論的構建過程中發展或者發現的。
最後展望一下未來,如果量子理論下一次又取得突破性進展,比如誰能為量子理論大廈竣工的話,真不敢想象之後人類會進階到哪樣一個文明程度!
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6 # 使用者52740706433
量子力學應用就快到了,人工智慧機器人的最核心“意識”,就是以量子糾纏和神經系統為核心的。也就是說,量子糾纏與神經系統研究有多深入多成熟,機器人就會有多“聰明”!可以幫我們處理家政家務,可以訂機票車票,可以寫作翻澤,可以消毒殺菌,可以調情智力對答,甚至實現“意識儲存”而永生……當然,這只是家庭版機器人,聯接的卻是隨身的“投幻”移動版機器人。從而實現人類所需的任何“任務”和“事件”。目前國內“百度大腦”做得最好。
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7 # 徒步看風景的Why
科學發展也符合螺旋式上升的理論,這不是退步了,而是進入了一個轉折時期。這很像地球上看別的行星有“退行”一樣,你說你看見的是真的嗎?
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8 # 物理文化與施鬱世界線
量子力學是人類歷史上的最大的科學進步之一,大概只有牛頓力學的創立能與之媲美。 這個問題令人遺憾地表明,太多的人不知道這個事實,不知道他/她的生活的很多方面都受惠於量子力學。 據說有一位名人最近還說: “雖然量子力學離我們很遠,但是…”。大謬!
量子力學是整個微觀物理學所依賴的基本理論框架。量子力學是微觀物理學的整個一套基本框架、基本邏輯、基本語言。對於它所適用的範圍(通常是分子以下的微觀層次),所有的科學規律都在量子力學的基本框架下。
一百多年來,它在物理學基礎與應用的方方面面,取得了一個又一個的成功,從基本粒子到物質結構,從天體物理到宇宙早期演化,從半導體到鐳射,從原子能到資訊科技,等等。這個歷史不是一次性的革命,而是大大小小持續的革命過程,也導致了人類社會和生產生活的深刻變革。現代社會離不開量子力學。早在1990年代,諾貝爾獎得主萊德曼就說過量子力學貢獻了當時美國國內生產總值的三分之一。
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更正:量了力學對人類生活影響是最大的,所有電子產品都是量子力學的產物。其次量子力學延伸出的哲學意義主要是隨機性、機率性、不確定性。它更接近真實世界,放眼世界難到不是嗎?