目錄量子科學(xué)證明鬼神存在 談?wù)剬α孔恿W(xué)的認(rèn)識(shí) 量子力學(xué)對人生指導(dǎo)意義 量子力學(xué)簡單解釋 量子力學(xué)為何接近神

量子力學(xué)是描述微觀物質(zhì)的理論,與相對論一起被認(rèn)為是現(xiàn)代物理學(xué)的兩大基本支柱,許多物理學(xué)理論和科學(xué)如原子物理吵悄學(xué)、固體物理學(xué)、核物理學(xué)和粒子物理學(xué)以及其它相關(guān)的學(xué)科都是姿豎以量子力學(xué)為基礎(chǔ)所進(jìn)行的。
量子力學(xué)是描寫原子和亞原子尺度的物理學(xué)理論。該理論形成于20世紀(jì)初期,徹底改變了人們對物質(zhì)組成成分的認(rèn)識(shí)。微觀世界里,粒子不是臺(tái)球,而是嗡嗡跳躍的概率云,它們不只存在一個(gè)位置,也不會(huì)從點(diǎn)A通過一條單一路徑到達(dá)點(diǎn)B。根據(jù)量子理論,粒子的行為常常像波,用于描述粒子行為的“波函數(shù)”預(yù)測一個(gè)粒子可能的特性,諸如升冊渣它的位置和速度,而非確定的特性。物理學(xué)中有些怪異的概念,諸如糾纏和不確定性原理,就源于量子力學(xué)。
量子力學(xué)是物理學(xué)中有關(guān)微觀事物的一個(gè)分支。
量子力學(xué)是物理學(xué)的一個(gè)分支,它描述了粒子的行為——原子、電子、光子以及幾乎所有分子和亞分子領(lǐng)域的東西。
量子力學(xué)發(fā)展于20世紀(jì)上半葉,其結(jié)果常常是極其奇怪和違反直覺的。
量子力學(xué)與經(jīng)典物理有何不同?
在原子和電子的尺度上,許多描述物體在日常大小和速度下的運(yùn)動(dòng)和相互作用的經(jīng)典力學(xué)方程就不再有用了。
在經(jīng)典力學(xué)中,物體存在于特定的時(shí)間特定的地點(diǎn)。在量子力學(xué)中,物體存在于概率的迷霧中; 它們有一定的機(jī)會(huì)到達(dá)a點(diǎn),也有一定的機(jī)會(huì)到達(dá)B點(diǎn),以此類推。
量子力學(xué)是什么時(shí)候發(fā)展起來的?
量子力學(xué)發(fā)展了幾十年,最初是一組對實(shí)驗(yàn)的有爭議的數(shù)學(xué)解釋,而經(jīng)典力學(xué)的數(shù)學(xué)無法解釋這些解釋。它始于20世紀(jì)初,大約在同一時(shí)間,阿爾伯特·愛因斯坦發(fā)表了他的相對論,這是物理學(xué)中描述物體高速運(yùn)動(dòng)的另一場革命。然而,與相對論不同的是,量子力學(xué)的起源不能歸于某一個(gè)科學(xué)家。相反,在19世紀(jì)末到1930年之間,多位科學(xué)家為一個(gè)逐漸被接受并得到實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的基本原理做出了貢獻(xiàn)。
1900年,德國物理學(xué)家馬克斯·普朗克試圖解釋為什么在特定溫度下的物體,比如1470華氏度(800攝氏度)燈泡的燈絲會(huì)發(fā)出特定的顏色——在這種情況下,會(huì)發(fā)出紅色。普朗克意識(shí)到,物理學(xué)家路德維希·玻爾茲曼用來描述氣體行為的方程,可以轉(zhuǎn)化為對溫度和顏色之間關(guān)系的解釋。問題在于玻爾茲曼的工作依賴于這樣一個(gè)事實(shí): 任何給定的氣體都是由微小的粒子組成的,這意味著光也是由離散的比特組成的。
這一想法與當(dāng)時(shí)有關(guān)光的觀點(diǎn)大相徑庭,當(dāng)時(shí)大多數(shù)物理學(xué)家認(rèn)為光是一種連續(xù)的波,而不是一個(gè)微小的包。普朗克本人既不相信原子,也不相信光的離散位元,但他的概念在1905年得到了推動(dòng),當(dāng)時(shí)愛因斯坦發(fā)表了一篇論文,題為《關(guān)于光的發(fā)射和轉(zhuǎn)換的啟發(fā)式觀點(diǎn)》。
愛因斯坦認(rèn)為光的傳播不是波,而是某種形式的“能量量子”。愛因斯坦在他的論文中提出,這個(gè)能量包“只能作為一個(gè)整體被吸收或產(chǎn)生”,特別是當(dāng)一個(gè)原子在量子化振動(dòng)速率之間“跳躍”時(shí)。這就是量子力學(xué)中“量子”部分的由來。
用這種新的方式來設(shè)想光,愛因斯坦在他的論文中提出了對九種現(xiàn)象行為的見解,包括普朗克描述的燈泡燈絲發(fā)出的特定顏色。它還解釋了某些顏色的光是如何將電子從金屬表面噴射出來的——這種現(xiàn)象被稱為光電效應(yīng)。
什么是波粒二象性?
在量子力學(xué)中,粒子有時(shí)以波的形式存在,有時(shí)以粒子的形式存在。這在雙縫實(shí)驗(yàn)中最為著名,在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中,像電子這樣的粒子被射向有兩條縫的板子,板子后面有一個(gè)屏幕,當(dāng)電子擊中屏幕時(shí),屏幕就會(huì)亮起來。如果電子是粒子,它們會(huì)在穿過一條或另一條狹縫后撞擊屏幕的地方產(chǎn)生兩條明大中或亮的線。
相反,當(dāng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí),屏幕上會(huì)形成干涉圖樣。這種暗帶和亮帶的模式只有當(dāng)電子是帶有波峰(最高點(diǎn))和波谷(最低點(diǎn))的波時(shí)才有意義,而波峰和波谷會(huì)相互干擾。甚至當(dāng)一個(gè)電子一次滾伍被射入狹縫時(shí),干涉圖樣也會(huì)顯現(xiàn)出來——這是一種類似于單個(gè)電子干涉自身的效應(yīng)。
1924年,法國物理學(xué)家路易斯·德布羅意利用愛因斯坦狹義相對論的方程證明了粒子可以表現(xiàn)出波狀特征,而波也可以表現(xiàn)出粒子狀特征——這一發(fā)現(xiàn)使他在幾年后獲得了諾貝爾獎(jiǎng)。
量子力學(xué)如何描述原子?
在20世紀(jì)10年代,丹麥物理學(xué)家尼爾斯·玻爾試圖用量子力學(xué)描述原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。那時(shí),人們已經(jīng)知道原子是由一個(gè)重、密、帶正電的原子核和一群微小、輕、帶負(fù)電的電子組成的。玻爾把電子放到圍繞原子核的軌道上,就像亞原子太陽系中的行星一樣,只不過它們只能有特定的預(yù)定軌道距離。通過從一個(gè)軌道跳到另一個(gè)軌道,原子可以接收或發(fā)射特定能量的輻射,這反映了它們的量子本質(zhì)。
不久之后,兩名科學(xué)家獨(dú)立工作,使用各自的數(shù)學(xué)思路,創(chuàng)造了一個(gè)更完整的原子量子圖。在德國,物理學(xué)家維爾納·海森堡通過發(fā)展“矩陣力學(xué)”實(shí)現(xiàn)了這一點(diǎn)。奧地培磨利-愛爾蘭裔物理學(xué)家Erwin Schr?dinger提出了一個(gè)類似的理論,稱為“波動(dòng)力學(xué)”。Schr?dinger在1926年證明了這兩種方法是等價(jià)的。
在Heisenberg-Schr?dinger的原子模型中,每個(gè)電子都扮演著圍繞原子核的波的角色,取代了早期的玻爾模型。在Heisenberg-Schr?dinger原子模型中,電子服從“波函數(shù)”,占據(jù)“軌道”而不是軌道。與波爾模型的圓形軌道不同,原子軌道有各種形狀,從球形到啞鈴到雛菊。
Schr?dinger的貓悖論是什么?
Schr?dinger的貓悖論是一個(gè)經(jīng)常被誤解的思想實(shí)驗(yàn),描述了量子力學(xué)的一些早期開發(fā)者對其結(jié)果的疑慮。玻爾和他的許多學(xué)生相信,量子力學(xué)表明,粒子在被觀察到之前沒有明確定義的性質(zhì),Schr?dinger和愛因斯坦不相信這種可能性,因?yàn)樗鼤?huì)導(dǎo)致關(guān)于現(xiàn)實(shí)本質(zhì)的荒謬結(jié)論。1935年,Schr?dinger提出了一個(gè)實(shí)驗(yàn),在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中,貓的生死取決于一個(gè)量子粒子的隨機(jī)翻轉(zhuǎn),而這個(gè)量子粒子的狀態(tài)直到盒子被打開才會(huì)被發(fā)現(xiàn)。Schr?dinger希望通過一個(gè)依賴于量子粒子的概率性質(zhì)的真實(shí)例子來證明玻爾思想的荒謬性,但卻得到了一個(gè)荒謬的結(jié)果。
根據(jù)玻爾對量子力學(xué)的解釋,在盒子被打開之前,貓?zhí)幱谝环N不可能的雙重狀態(tài),即同時(shí)活著和死去。(還沒有真正的貓做過這個(gè)實(shí)驗(yàn)。) Schr?dinger和愛因斯坦都認(rèn)為,這有助于表明量子力學(xué)是一個(gè)不完整的理論,最終將被符合普通經(jīng)驗(yàn)的理論所取代。
Schr?dinger和愛因斯坦幫助強(qiáng)調(diào)了量子力學(xué)的另一個(gè)奇怪結(jié)果,這兩個(gè)人都無法完全理解。1935年,愛因斯坦與物理學(xué)家鮑里斯·波多爾斯基和內(nèi)森·羅森證明,可以建立兩個(gè)量子粒子,使它們的量子態(tài)始終相互關(guān)聯(lián)。粒子本質(zhì)上總是“知道”彼此的性質(zhì)。這意味著,測量一個(gè)粒子的狀態(tài),就會(huì)立即告訴你它的孿生粒子的狀態(tài),無論它們相隔多遠(yuǎn)。這個(gè)結(jié)果被愛因斯坦稱為“遠(yuǎn)距離的幽靈作用”,但Schr?dinger很快將其命名為“糾纏”。
糾纏已被證明是量子力學(xué)最重要的方面之一,并在現(xiàn)實(shí)世界中一直存在。研究人員經(jīng)常使用量子糾纏進(jìn)行實(shí)驗(yàn),這種現(xiàn)象是新興的量子計(jì)算領(lǐng)域的基礎(chǔ)的一部分。
量子力學(xué)和廣義相對論不相容嗎?
目前,物理學(xué)家對宇宙中所有觀測到的粒子和力缺乏一個(gè)完整的解釋,這通常被稱為萬有理論。愛因斯坦的相對論描述的是大而有質(zhì)量的東西,而量子力學(xué)描述的是小而無形的東西。這兩種理論并非完全不相容,但沒有人知道如何把它們結(jié)合起來。
許多研究人員都在尋找一種量子引力理論,它將引力引入量子力學(xué),并解釋從亞原子到超星系領(lǐng)域的一切。有很多關(guān)于如何做到這一點(diǎn)的建議,比如發(fā)明一種假想的重力量子粒子——引力子,但到目前為止,還沒有一種理論能夠滿足我們宇宙中所有物體的觀測。另一個(gè)流行的理論是弦理論,它假設(shè)最基本的實(shí)體是在許多維度上振動(dòng)的微小弦,但由于幾乎沒有發(fā)現(xiàn)支持它的證據(jù),物理學(xué)家開始不那么廣泛地接受它。其他研究人員也在研究涉及環(huán)圈量子引力的理論,在環(huán)圈量子引力理論中,時(shí)間和空間都是離散的、微小的塊,但到目前為止,還沒有一個(gè)想法能在物理學(xué)界獲得主流。
量子力學(xué),是一個(gè)理論物理學(xué)的一個(gè)分支。
量子力學(xué)是研究嫌正銀物質(zhì)世界微觀芹宴粒子運(yùn)動(dòng)規(guī)律的重要理論之一。它主要研究原子、分子、凝聚態(tài)物質(zhì),以及原子核和基本粒子的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)的基礎(chǔ)理論它與相對論一起構(gòu)成現(xiàn)代物理學(xué)的理論基礎(chǔ)。量子清并力學(xué)不僅是現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)理論之一,而且在化學(xué)等學(xué)科和許多近代技術(shù)中得到廣泛應(yīng)用。
你可以看看這個(gè),
http://baike.baidu.com/link?url=KJtX-cVUcRuG6wcO7Zt1Prsq-7CSq0kiGeuejCfY0RjpVpqy9U9rSX_0ffIvoG1ApS1y0Eh-mHVFmPuAOj-AJiTuQEsqr-pV5nR2xGgf8eCYvggohcbjtjFR4ea2I3S9
作為一個(gè)很普通的物理系學(xué)生給你的建議:
鑒于你說還沒學(xué)過物理,強(qiáng)烈建議你先學(xué)學(xué)基本的物理,比如牛頓力學(xué)、波動(dòng)光學(xué)、電磁學(xué)、原子物理學(xué)。未立先走可能會(huì)把你的思維體系搞亂。
當(dāng)然基本的數(shù)學(xué)輔助也是要學(xué)好的,主要是與函數(shù)有關(guān)的東東。
再加上一點(diǎn)點(diǎn)對化學(xué)元素的了解,主要指的是原子結(jié)構(gòu)的方面。
然后可以看一些關(guān)于量子的科普性讀物。
到這個(gè)階段只能叫做在學(xué)量子物理。
想要了解真正的量子力學(xué),數(shù)學(xué)上需要:
1. 線性代數(shù)(至少學(xué)到厄米(Hermi)二次型吧)
2. 復(fù)變函數(shù)微積分拆鄭侍橘
3. 傅里葉(Fourier)分析
4. 希爾伯特(Hilbert)空間(這個(gè)是一個(gè)函數(shù)空間的代數(shù)結(jié)構(gòu) 也就是所謂的平方可積(L2)空間 一般在傅里葉分析后面會(huì)講到相關(guān)的基本東東 然后量子力學(xué)的書上會(huì)告訴你具體的這個(gè)希爾旅談頌伯特空間的性質(zhì))
另外要多學(xué)一些物理中經(jīng)常遇到的英語單詞。學(xué)物理,國內(nèi)國外的書都得看。
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另外加兩句物理學(xué)家的名言 哈哈
波爾:“如果有人學(xué)完量子力學(xué)后并不覺得它難以理解,那他根本就沒有理解量子力學(xué)。”
費(fèi)曼:“我可以很有把握的說,沒有人能懂量子力學(xué)。”

量子力學(xué)談埋是科學(xué)家們?yōu)榱私鉀Q經(jīng)典物理所不能解決的問題而提出的一種理論。普遍是從普朗克在研究黑體輻射時(shí)候所提出量子化的概念進(jìn)入纖侍差量子毀皮力學(xué)的學(xué)習(xí)的。