量子力学发展简史及其伟大成果
20世纪最伟大的物理学成果是相对论和量子力学,二者均深刻地影响了人类的科学发展和思想。
一、什么是量子
我的理解是:量子就是表征某种物理量一份一份最小的量度。换一种说法就是某种物理量存在最小单元,而不是我们以前理解的 "一尺之棰,日取其半, 万世不竭 "。
二、什么是量子力学
简单说,量子力学就是研究原子、基本粒子等微观物质运动规律的科学理论。该理论彻底改变了人类对于物质组成的基本认识。
量子力学认为世界是不确定的,这就与我们习惯的因果论产生巨大的反差,意识是量子力学的基础,量子力学离不开意识。
三、量子力学最大的三大谜题
目前,人们对于量子力学最难以理解的有三大谜题:
1.态叠加与坍缩: 没有一定深度的数学知识理解不了,我也不能给出更直观的解释。
2.测量: 测量会影响物体状态,关于测量有一个最著名的思想实验"薛定谔的猫"。
3.量子纠缠: 系统中单个粒子的状态不能被确定,这种状态就是纠缠态。两个相互纠缠的量子,一个发生改变时,另外一个也会相应发生改变,而且与二者的距离没有关系。
这也是现在飞速发展的量子通讯的机理 。
四、量子力学是世界各国科学家集体智慧的结晶
普朗克 最先提出量子假说(量子力学之父),随后 爱因斯坦 提出光量子理论,特别是 玻尔 提出原子理论极大地推动了量子力学的发展。
1925年以 海森堡 为主建立了量子矩阵力学,1926年以 薛定谔 为主建立了量子波动力学,而且更不可思议的是从数学上证明了矩阵力学和波动力学是等效的。
随后, 狄拉克 给出量子力学简洁、完善的数学表达形式,让量子力学成为普遍接受的科学理论。
五、量子力学的实践应用
量子力学在激光、电子显微镜、原子钟、核磁共振、半导体、核武器的研究、发明当中发挥了巨大的作用,今后在量子通讯等众多领域必定会有更多实践应用出现。
量子力学已经对人类的发展产生了前所未有的巨大影响。
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