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1 # 郭哥聊科學
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2 # 窺探宇宙
肯定屬於呀,必須屬於!當經典力學在微觀層面失效時,這時就需要量子力學,量子力學是描述物質微觀世界結構、運動與變化規律,結合宏觀,可以說自然界所有的現象都可以用四種基本力來解釋:強核力,電磁力,弱核力,引力。
量子場論為微觀層面建立的量子力學模型,標準模型理論,這個就相當厲害了,可以說除了引力,所有的力它都可以給你解釋,因為標準模型統一了其他三種力,就是現在還統一不了引力,要是能統一引力,那就不得了了,物理學家的終極夢想,終極理論非它莫屬,大統一理論呀!
為什麼這麼說呢,因為物理學家就是幹著個的,怎麼幹的呢?他們不斷的研究自然、天體現象,總結他們的規律,然後用理論去解釋他們,那麼你每個人給我一個自然現象出一個理論,那理論豈不多的,我都不知道要怎麼找出來怎麼用了,所以物理學家就想了,自然界不是這樣的,他們的規律應該是簡單,不復雜的,肯定有多個現象它的本質可能就一種規律,可以用一種理論解釋,也可說最終我們將可以得出一個理論,找出它們最終規律,解釋所有的自然現象!這就是終極夢想
於是牛頓大牛就統一了,物體運動規律的經典力學理論,麥克斯韋統一了,光現象、電現象和磁現象的電磁理論,愛因斯坦大神提出了廣相,解釋了引力是時空彎曲的表象,很好的解釋了宇宙天體的規律
我們平常的推力、拉力以及摩擦力還有化學反應了等都是分子間的相互作用力,這些現象的本質就是電磁力的作用,所以他們就被電磁力收了,那麼當時在愛大神年代的所有現象的描述就可用引力和電磁力來描述,愛大神窮盡後半生都想統一當時的引力和電磁力,沒有成功,而且後面還發現了強力和弱力,直到建立了量子力學標準模型,彷彿讓人們看到了終極理論,可見標準模型理論的強大!
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3 # 則之鍊金術師
量子力學是力學。
學量子力學之前,我們都要學一門很重要的課:理論力學—Classical Mechanic(也叫做分析力學。當年拉格朗日寫《分析力學》這本大作時,兩百多頁沒有一張插圖,全是數學公式)。
這門課從牛頓第二定律出發,結合虛功原理和變分法,推匯出一個非常重要的物理學方程:拉格朗日方程。這門課裡面的內容,大都圍繞這個方程進行。到了後面,還會推導另外一個重要的方程:哈密頓正則方程。
拉格朗日方程 哈密頓正則方程 再送你一個哈密頓懵逼方程表情其中,L是拉格朗日量,H是哈密頓量。L=T-V,H=T+V,T是動能,V是勢能。在拉格朗日量中用位置x和速度v來做自變數;在哈密頓量中用位置x和動量p做自變數。這兩個重要的量(算符)都是能量(算符)。
牛頓力學在這兩套表述體系下,已經幾乎成為了完全的數學,在方程中你看不到“力”的影子,但他們都是非常正宗的力學,因為F=ma和W=Fs(功等於力乘位移)是一切的根基,而在表象上,力被能量和速度這些物理量代替了。
回到量子力學。你再看一眼薛定諤方程:
薛定諤方程後面中括號裡的就是波函式的哈密頓量!不同的是,經典力學求解質點的運動方程,量子力學求解物質波的波動方程。
量子力學雖然建立在它的幾個基本假設之上,但沿用了理論力學的數學體系,而理論力學的數學體系,則是建立在牛頓力學的推導之上。所以說,量子力學不僅是正宗的力學,而且數學上很大程度地繼承了經典力學的方法。
其實,英文中的Mechanic一詞,在這裡翻譯為“機制”也很恰當,這樣經典力學就是“經典機制”,量子力學就是“量子機制”,這樣能避免狹隘地理解“力學”一詞的含義:“力”是物質相互作用機制的形象表述。
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4 # 郭成3點14
望文生義,量子力學當然是力學。
任何力學,都可以概括為一門學問,即,因果學。
無論是經典力學,還是靜力學、動力學,抑或是電動力學,還有熱力學等等所有力學。
因為,力,根本就不是一個客觀存在,力是人們為了解決疑惑而想象出來的虛擬概念,這個疑惑就是物體運動的原因。力是因,運動是果,一切力學,均不過如此。
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5 # 你在聽嗎86
這個問題真是一言難盡。估計你是想把量子力學套到經典力學吧。一般物理學專業課程裡有四大力學,量子力學是其中之一。
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6 # 得亮1
一切物質的存在都離不開能與力的既念 ,量子是一種特殊形態的物質,力學也是他的一個分支,也不是他的全部,你要學透它很不容易、掌握它更不容易…
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7 # 香菸飄渺35
微觀太小看不清,自然少不了猜與蒙!力學是力學,因為猜蒙的因素較多,所以有明顯的唯心主義色彩!比如要否定以太,弄出個波粒二象性,可是後邊又出現了虛粒子。
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8 # 騎著巴馬遛安培
量子力學屬於力學-微觀領域力學
世界分為宏觀與微觀,宏觀低速世界,我們遵循牛頓力學。更為宏觀的星際空間,遵循愛因斯坦相對論。微觀世界的量子力學,目前處在發展、研究階段。與宏觀世界基礎物理理論一樣,量子力學近百年沒有突破與發展
1900年,普朗克《能量量子數值理論》發表,宣告近代量子力學誕生。普朗克,對!就是那位普朗克長度、普朗克溫度、普朗克常數創造者
走進量子力學,給人非常莫名其妙的感受:不可思議,毀三觀,詭異
宏觀世界力學和量子力學本質區別是,確定性和不確定性。比如:宏觀裡物體受力,運動軌跡等可以直觀而確定表現出來。而微觀量子力學……
量子力學表現形式是波函式,薛定諤提出
函式波表示形式為:螺旋性立體曲線,它並不代任何實質,僅表示一種機率-粒子出現在某一區域的機率
所謂機率,代表的就是不確定性
量子力學出生之日起,即充滿著爭議和辯駁。無論物質波派的薛定諤、德布羅意、愛因斯坦;還是哥本哈根派的玻爾、玻恩、玻恩學生海森堡,在爭議裡完善、補充著量子力學,都是讓人尊敬的學者
量子力學三大詭異之處:迭加、坍塌、糾纏
迭加,迭加態,微觀粒子運動狀態。它可以處於a處,同時它又可以處於b處,同時身處ab兩處,稱為迭加態。這種狀態被科學家無數次探測到
宏觀世界可以描述為,比如:夫子同時既在客廳,他又在廚房
坍塌,波函式的坍塌。波函式本身是描述粒子運動不確定的機率,一旦人去觀察粒子的運動狀態,粒子馬上顯示出它的確定性-要麼在a處,或在b處,
宏觀世界同樣是那個例子:當你去觀察夫子到底在哪時,夫子此時顯示出他的唯一狀態,要麼在客廳,或是在廚房,不確定的波函式機率坍塌成確定性
這個現象有個牛掰而簡單的實驗:雙縫干涉實驗(圖二)。發射粒子透過兩條縫時,粒子既透過上縫同時又透過下縫,後面一座背景牆顯示出干涉條紋,說明粒子以波的形式存在。當加入儀器去觀察粒子怎麼透過縫隙時,燒腦現象出現了:前面一座背景牆顯示的是粒子只通過一條縫隙,顯示的是粒子狀態
所以說,所有微小粒子,即是粒子,又是波。具有“波粒二相性”
這個實驗從而得出一個至今都讓人百思不得其解的結論:微粒子是波還是粒子,取決於是否有意識(觀察者)介入。
糾纏,二個相同量子位元體系下的量子,會在不同位置,出現完全的相同表現。其中一個出現狀態變化,另一個幾乎在同一時間出現相同的狀態變化,,這就是量子糾纏。相同量子位元體系下的這兩個粒子,相距可以是若干光年,詭異不?
現在有學者提出的平行宇宙,理論依據就是量子糾纏理論
還是那個例子:地球上的夫子吃飽了,和他同一量子位元體系下,老鷹星雲裡的夫子同時也飽了。地球上的夫子餓得哭,老鷹星雲裡的夫子同樣也餓得淚流滿面
糾纏理論,是我們以後實現量子傳輸,瞬移……理論依據
量子力學還有個有趣特點:量子隧穿
我們確定量子是物質波,那麼物質波不會被障礙物真正切斷,而是在障礙物中衰減,即,量子微粒子有穿牆術
我們聽過嶗山道士故事,如果夫子想穿牆而過,看看會是個什麼狀況
簡而言之,隨著夫子的質量和牆壁寬度增加,夫子透射係數將按照指數衰減,而透係數和波長密切相關。夫子的物質波長在10的-36次方米數量級上,這比普朗克尺度還小,所以說夫子要穿過牆,其機率幾乎為零。
聲波波長在17米之內,所以,即使牆壁阻擋衰減,仍可有部分聲波穿牆而過。這也是宏觀世界裡常說的不隔音,或者牆這邊聽到的聲音較弱
人要想穿牆而過,除非,將宏觀世界裡的人或物,調整到微觀世界粒子態,使之具有足夠波長
量子科學對我們來講,是一門深不可測的學科,因為量子的特性很詭異,它不但存在“波粒二象性”、“量子糾纏”、“量子疊加”、“量子吸引”、“量子干擾”等,而且粒狀的量子不遵循牛頓力學,波狀的量子不遵循波函式。但,聰明的人類,透過量子特性有了許多實際運用,如:電晶體、鐳射、原子鐘、測量超低溫溫度計、還有我們正在研發的量子計算機……
正因為量子力學的反常規的詭異,愛因斯坦晚年研究起量子力學與靈魂關係
坦哥仰天長嘆:科學的盡頭踏馬原來是神學
——篇幅所限,量子與靈魂糾纏的理解以後掰扯
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先丟擲我的答案吧:量子力學當然屬於力學範疇。
物理學發展的階段以1900年為時間分水嶺,1900年之前是經典物理發端、發展、直至大成的階段。這個階段中最輝煌的就是牛頓的力學理論為代表。牛頓的力學理論的核心就是力學三大定律:
1.牛頓第一定律 內容:任何物體都保持靜止或勻速直線運動的狀態,直到受到其它物體的作用力迫使它改變這種狀態為止。
2.牛頓第二定律 內容:物體在受到合外力的作用會產生加速度,加速度的方向和合外力的方向相同,加速度的大小正比於合外力的大小與物體的慣性質量成反比。
3.牛頓第三定律 內容:兩個物體之間的作用力和反作用力,在同一條直線上,大小相等,方向相反。
從三個定律的內容來說,經典力學就是描述物體受力和運動狀態的理論。我們再來看看量子力學的基礎部分幾個基本假定都是什麼?對應經典力學的哪個部分?
1、微觀體系的狀態由一個波函式完全描述,從這個波函式我們可以得出體系的所有性質。波函式應該滿足連續性、有限性和單值性這三個條件。
什麼是微觀體系的態呢?其實說白了就是狀態,微觀粒子隨時間和空間運動的情況。這個情況可以寫成一個以空間座標和時間座標為變數的一個機率函式。這對應著經典物理學中的運動函式。
2、在量子力學中,力學量用厄米算符表示。量子力學的算符跟經典力學中的相應力學量相對應。
3、體系的狀態波函式滿足薛定諤方程。這個波動方程是個什麼東西?其實就是一個運動方程,狀態隨空間位置和時間變化的方程。
從上面簡單分析我們可以知道,量子力學其實就是研究微觀粒子的運動狀態、運動規律,及其跟力的相互作用關係的理論工具。