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  • 1 # 科學聯盟

    題主你好,量子力學是物理學的一個入門學科。它研究的是微觀粒子運動規律、演化規律。量子力學作為研究世界本源的一種思路,它對化學、生物學有著十分重要的意義。化學變化說到底是量子力學的自然結果,從這個角度看,化學變化是一種特殊的物理變化。以前學習化學的時候,小編一直在想,原子失去電子變成離子的動力學過程是什麼。學習了量子力學,我們可以藉助躍遷機率矩陣元,來解釋這一過程。不僅如此,利用量子力學可以計算為什麼氧原子能氧化氫原子,而不是氫原子氧化氧原子。

    如果說,北京大學那首《化學是你化學是我》是對化學的歌頌,那麼量子力學對整個世界的作用就不是一首兩首歌曲能說得盡的。沒有量子力學的泡利不相容原理和全同性原理,那麼化學將失去意義。電子如果不是費米子,而是玻色子,那麼所有電子都蜷縮到同一個能級,結果所有原子的化學性質是一樣的。如果原子不是全同,那麼每個人身上的氫原子將不是一樣的,結果是什麼?可能有的液態H2O能喝,有的液態H2O就有劇毒;有的H2O分子則能參與光合作用,有的則不能參與。【這裡不考慮遊離態和結合態的H2O的差異,而是同樣的狀態。】量子力學對粒子的限制,導致了這個色彩繽紛的世界。

    量子力學的意義不僅僅侷限於此,原子形成分子,分子形成凝聚體,量子力學都無時不刻在起著重要作用。量子力學的研究物件,可以擴大到包括磁性材料、超導體、半導體等凝聚體,還可以擴大到亞原子粒子,比如電子、質子、中子、夸克、膠子、光子、WZ玻色子等粒子,甚至能大到天體演化、宇宙演化。這就是量子力學的神奇所在。這麼說,當代物理、化學、生物,無不被量子力學影響著。牛頓力學的誕生讓近代文明誕生,而量子力學的誕生讓現代文明逐步代替了近代文明。在當代,搞物理研究的學者專家可以不懂相對論,但是必須懂量子力學。

    但是,量子力學雖然碩果累累,但是卻是無人可以完全理解的理論。這是量子力學耐人尋味的地方。比如說,為什麼會有機率?量子力學為什麼是不決定論,而量子力學的基本方程卻是決定論的?這些問題還需要進一步去研究。

  • 2 # 他鄉雲難掩故鄉月

    接上文-論電的產生與磁的產生

    摘自《論思維與人工智慧》

    電是怎樣產生的?前面說過氫氣,這裡再來說說導體,什麼是導體?本書所有關於物質性質的定義都是我自己的定義,有疑議之處可以共同探討。導體:物質內原子核最外層電子能夠被相鄰原子核共用,從而產生大量可自由運動電子,但物質本身引力依舊平衡,這樣的物質稱為導體。無共用電子的物體無法導電。

    要說清楚導體,就要重新說明物質的形態,物質有4種基本狀態,1,氣態,當原子及分子的大小約等於3*10^-9米時,所有物質均顯示氣態。物質為氣態時,原子及分子間距離增大,為獨立狀態,原子及分子在某區間內可以自由流動。氣態物體對光子的反色和散射比較散漫。在地球內無地球引力形成的表面形態。視覺無法感覺到具體形狀,只有當氣態原子及分子大量反射和散射的光子被視覺感受到,視覺也只能感覺到顏色。比如白雲,比如黃色的煙霧。無顏色的氣態物質是透明的。2,液態,當原子及分子的大小約等於4*10^-10m時,所有物質均顯示液態,原子及分子在某區間內可以自由流動。常溫時汞為液態,所以汞原子的大小一定接近於4*10^-10m。液態時在地球內有表面形態。3,固態,當原子及分子的大小約等於10^-10m時,既0.1奈米時,物質為固態,原子及分子在物質中相對固定。固態時在地球內有表面形態。4,離子態,核外電子受力逃逸(電子必須達到光速才能逃逸),成為光子或者電磁波(粒子),稱為離子態。視覺無法觀察離子態時物質的表面形態。

    還有人說原子有脫離電子的原子核獨立存在的超固態,這是不可能的,就拿最小的原子——氫原子來說,原子受力膨脹,氫原子核及核外電子運動加速,當電子的運動速度達到光速逃逸時,氫原子核的引力不平衡,(前面說過,氫原子核也是由基本粒子構成的)原子核之間互相聚合以達到引力平衡狀態,原子核兩兩聚合,組成新的物質氦,同時釋放出大量多餘的基本粒子,產生巨大能量,這就是核聚變。(後面我會慢慢解釋為什麼會有多餘的基本粒子被釋放)氫原子都不會單獨存在原子核,更不要說其他更重的原子。

    我們現在來總結一下兩個詞語,下一個定義。1,物理,我把研究物質運動狀態的學科,稱為物理。2,化學,我把研究物質顯示狀態的學科,稱為化學。化學是以人的感官為基礎,根據物質的顯示性狀來研究物質性質的一門學科。

    也許有人反對,但是千萬不要被我們學過的知識束縛住我們的思想,現代物理的理論基礎是以波粒二象性為基礎的,是一種妥協,我前面已經說過,光子及電磁波(粒子)都是以自旋同時螺旋運動的運動方式運動的基本粒子,是粒子不是波,螺旋運動會產生波的假象,量子力學是錯的(後面我還會分析量子糾纏現象)。

    回到本章,電是怎樣產生的?我已經說過導體,導體內有大量的自由電子,只要能讓導體內的自由電子做有序運動,就會產生電流,有一個辦法,讓導體切割磁力線,好了,我們再來討論一下磁力的產生。 待續

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