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德布羅意波實物粒子波的理論對物理學發展有什麼貢獻?
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  • 1 # 科學聯盟

    只要題主瞭解過最近九十多年的物理學歷程,題主你自己就會覺得你的問題有多麼膚淺!德布羅意波長說到底是描寫粒子波動性的重要物理量,物理上一般用德布羅意波矢來描述波動性。這種描述為量子力學的建立奠定了基礎,也為後來的科技革命帶來重大的契機。沒有量子力學的提出,物理學家對微觀世界的認識就沒有那麼準確,進而導致人類對客觀世界的認識也就不正確,這直接關係到人類認識世界和改造世界。

    回想過去五十年的科技發展,從核武器的研製到計算機的大規模整合化,再到新型網路技術,現代的量子計算機等等。科學技術的力量無不在發揮著作用。量子力學在這裡面起到的作用其實十分微妙。沒有量子力學,核武器等於是紙上談兵!沒有量子力學,晶片技術,尤其是半導體技術也無法從想象變為現實。可以說,以德布羅意波為理論基礎的量子力學,為現代物理學奠定了充實的基礎。德布羅意波的物理意義和實際意義其實是有目共睹的。但是,對於絕大多數人來說,這些意義卻很難理解。

    這裡面的原因有很多,除了理論本身的“不近人情”,還有就是德布羅意波十分不明顯。後者原因很多,我只說一點:能標太低。如果能來足夠高,那麼量子漲落足夠大,德布羅意波的波動性就會很明顯。此外,在一些特殊情況下,量子漲落也會異常的高,這就導致德布羅意波很強。按照量子力學理論,粒子是可以因為這麼強的波動性而發生躍遷的。比較典型的躍遷是原子發光,而現在的LED燈發光原理是能帶上載流子躍遷從而輻射光子。此外,強烈的量子漲落會導致粒子自身的湮滅與產生,這就是粒子物理的基礎理論之一。如今,德布羅意波被另一個物理學名詞替代了:波函式。波函式正在被“場”這個詞語替換。

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