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量子力學(xué)原理,談?wù)劻孔恿W(xué)理論送分給你

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1,談?wù)劻孔恿W(xué)理論送分給你

量子力學(xué)是研究微觀(guān)粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的物理學(xué)分支學(xué)科,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(duì)論一起構(gòu)成了現(xiàn)代物理學(xué)的理論基礎(chǔ)。量子力學(xué)不僅是近代物理學(xué)的基礎(chǔ)理論之一,而且在化學(xué)等有關(guān)學(xué)科和許多近代技術(shù)中也得到了廣泛的應(yīng)用。

談?wù)劻孔恿W(xué)理論送分給你

2,量子力學(xué)的原理是什么

普朗克量子原理與海森伯不確定性原理
簡(jiǎn)單一點(diǎn)說(shuō)就是引力,的電子和光子
領(lǐng)域很多,量子力學(xué)主要是半導(dǎo)體理論的基 礎(chǔ) 由半導(dǎo)體理論作出的半導(dǎo)體 器件在現(xiàn)在廣泛使用 像計(jì)算機(jī)需要用到大量的半 導(dǎo)體器件。

量子力學(xué)的原理是什么

3,量子力學(xué)的原理

量子力學(xué)是描寫(xiě)微觀(guān)物質(zhì)的一種物理學(xué)理論,與相對(duì)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)科都是以量子力學(xué)為基礎(chǔ)。量子力學(xué)的基本原理包括量子態(tài)的概念,運(yùn)動(dòng)方程、理論概念和觀(guān)測(cè)物理量之間的對(duì)應(yīng)規(guī)則和物理原理。 量子力學(xué)表明,微觀(guān)物理實(shí)在既不是波也不是粒子,真正的實(shí)在是量子態(tài)。真實(shí)狀態(tài)分解為隱態(tài)和顯態(tài),是由于測(cè)量所造成的,在這里只有顯態(tài)才符合經(jīng)典物理學(xué)實(shí)在的含義。微觀(guān)體系的實(shí)在性還表現(xiàn)在它的不可分離性上。量子力學(xué)把研究對(duì)象及其所處的環(huán)境看作一個(gè)整體,它不允許把世界看成由彼此分離的、獨(dú)立的部分組成的。關(guān)于遠(yuǎn)隔粒子關(guān)聯(lián)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論,也定量地支持了量子態(tài)不可分離。
1簡(jiǎn)單的說(shuō)量子力學(xué)的物理圖像在于波粒二象性。2構(gòu)造量子力學(xué)時(shí)的 關(guān)鍵在測(cè)量等價(jià)于算符。3全同性在經(jīng)典上沒(méi)有。4測(cè)量公理即波函數(shù)塌縮,也是不可逆的。 其他的假設(shè)都可以忽略
不連續(xù)不確定
一句話(huà)說(shuō)不清,量子力學(xué)是以統(tǒng)計(jì)學(xué)為基礎(chǔ)的,來(lái)描述粒子行動(dòng)的,粒子坐標(biāo)用波函數(shù)表示的。問(wèn)明白點(diǎn)的主題好嗎?
老師課堂會(huì)講的 很多人上了N節(jié)課也很難理解 何況知道打字呢

量子力學(xué)的原理

4,請(qǐng)概述一下關(guān)于量子理論的基本原理

量子力學(xué)的基本原理包括量子態(tài)的概念,運(yùn)動(dòng)方程、理論概念和觀(guān)測(cè)物理量之間的對(duì)應(yīng)規(guī)則和物理原理。   在量子力學(xué)中,一個(gè)物理體系的狀態(tài)由態(tài)函數(shù)表示,態(tài)函數(shù)的任意線(xiàn)性疊加仍然代表體系的一種可能狀態(tài)。狀態(tài)隨時(shí)間的變化遵循一個(gè)線(xiàn)性微分方程,該方程預(yù)言體系的行為,物理量由滿(mǎn)足一定條件的、代表某種運(yùn)算的算符表示;測(cè)量處于某一狀態(tài)的物理體系的某一物理量的操作,對(duì)應(yīng)于代表該量的算符對(duì)其態(tài)函數(shù)的作用;測(cè)量的可能取值由該算符的本征方程決定,測(cè)量的期待值由一個(gè)包含該算符的積分方程計(jì)算。   態(tài)函數(shù)的平方代表作為其變數(shù)的物理量出現(xiàn)的幾率。根據(jù)這些基本原理并附以其他必要的假設(shè),量子力學(xué)可以解釋原子和亞原子的各種現(xiàn)象。   根據(jù)狄拉克符號(hào)表示,態(tài)函數(shù),用表示,態(tài)函數(shù)的概率密度用ρ=表示,其概率流密度用(?/2mi)(Ψ*▽?duì)罚法對(duì)?)表示,其概率為概率密度的空間積分。   態(tài)函數(shù)可以表示為展開(kāi)在正交空間集里的態(tài)矢比如|Ψ(x)>=∑|ρ_i>,其中|ρ_i>為彼此正交的空間基矢,=δm,n為狄拉克函數(shù),滿(mǎn)足正交歸一性質(zhì)。   態(tài)函數(shù)滿(mǎn)足薛定諤波動(dòng)方程,i?(d/dt)|m>=H|m>,分離變數(shù)后就能得到不含時(shí)狀態(tài)下的演化方程H|m>=En|m>,En是能量本征值,H是哈密頓能量算子。   于是經(jīng)典物理量的量子化問(wèn)題就歸結(jié)為薛定諤波動(dòng)方程的求解問(wèn)題。

5,什么是量子力學(xué)原理

量子力學(xué)原理:量子力學(xué)的基本原理包括量子態(tài)的概念,運(yùn)動(dòng)方程、理論概念和觀(guān)測(cè)物理量之間的對(duì)應(yīng)規(guī)則和物理原理。【擴(kuò)展】量子力學(xué)(Quantum Mechanics),它是研究微觀(guān)粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的物理學(xué)分支學(xué)科,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(duì)論一起構(gòu)成了現(xiàn)代物理學(xué)的理論基礎(chǔ)。量子力學(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)等有關(guān)學(xué)科和許多近代技術(shù)中也得到了廣泛的應(yīng)用。
什么是量子力學(xué),量子的存在證明了什么?你看懂了嗎?
什么是量子力學(xué)?為何說(shuō)掌握量子力學(xué),你就擁有了改變世界的能力
量子力學(xué)基于幾個(gè)假設(shè):1、描寫(xiě)微觀(guān)態(tài)的數(shù)學(xué)量是希爾伯特空間中的矢量,相差一個(gè)復(fù)數(shù)因子的兩個(gè)矢量描寫(xiě)同一個(gè)狀態(tài)。2、(1)描寫(xiě)微觀(guān)系統(tǒng)物理量的是希爾伯特空間中的厄米算府;(2)物理量對(duì)應(yīng)算符的本征值(3)物理量的概率和系數(shù)的復(fù)平方成正比3、位置算符和動(dòng)量算符對(duì)易關(guān)系為[x,p]=ih/2pai4、微觀(guān)系統(tǒng)的狀態(tài)隨時(shí)間變化滿(mǎn)足薛定諤方程5、描寫(xiě)全同粒子系統(tǒng)的態(tài)矢量對(duì)于任意一對(duì)粒子調(diào)換之后要么對(duì)稱(chēng)(玻色子)要么反對(duì)稱(chēng)(費(fèi)米子)基于上面這個(gè)假設(shè),樓上回答的一切基本上都可以推導(dǎo)出來(lái),比如不確定關(guān)系。另外,這里不包括相對(duì)論。see喀興林《高等量子力學(xué)》
量子力學(xué) 量子力學(xué)是研究微觀(guān)粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的物理學(xué)分支學(xué)科,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(duì)論一起構(gòu)成了現(xiàn)代物理學(xué)的理論基礎(chǔ)。量子力學(xué)不僅是近代物理學(xué)的基礎(chǔ)理論之一,而且在化學(xué)等有關(guān)學(xué)科和許多近代技術(shù)中也得到了廣泛的應(yīng)用。 有人引用量子力學(xué)中的隨機(jī)性支持自由意志說(shuō),但是第一,這種微觀(guān)尺度上的隨機(jī)性和通常意義下的宏觀(guān)的自由意志之間仍然有著難以逾越的距離;第二,這種隨機(jī)性是否不可約簡(jiǎn)(irreducible)還難以證明,因?yàn)槿藗冊(cè)谖⒂^(guān)尺度上的觀(guān)察能力仍然有限。自然界是否真有隨機(jī)性還是一個(gè)懸而未決的問(wèn)題。統(tǒng)計(jì)學(xué)中的許多隨機(jī)事件的例子,嚴(yán)格說(shuō)來(lái)實(shí)為決定性的。
量子力學(xué)原理作者:P. A. M. Dirac(狄拉克)注釋?zhuān)毫孔恿W(xué)經(jīng)典性著作。摘要/內(nèi)容: 第1章、態(tài)的迭加原理 第2章、力學(xué)量與可觀(guān)察量 第3章、表象理論 第4章、量子條件 第5章、運(yùn)動(dòng)方程 第6章、初等應(yīng)用 第7章、微擾理論 第8章、碰撞問(wèn)題 第9章、包含許多相同粒子的系統(tǒng) 第10章、輻射理論 第11章、電子的相對(duì)性理論 第12章、量子電動(dòng)力學(xué) 這些是最著名的科學(xué)家愛(ài)因斯坦說(shuō)的。

6,量子力學(xué)理論到底是什么

量子力學(xué),為物理學(xué)理論,是研究物質(zhì)世界微觀(guān)粒子運(yùn)動(dòng)規(guī)律的物理學(xué)分支,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(duì)論一起構(gòu)成現(xiàn)代物理學(xué)的理論基礎(chǔ)。量子力學(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。19世紀(jì)末,人們發(fā)現(xiàn)舊有的經(jīng)典理論無(wú)法解釋微觀(guān)系統(tǒng),于是經(jīng)由物理學(xué)家的努力,在20世紀(jì)初創(chuàng)立量子力學(xué),解釋了這些現(xiàn)象。量子力學(xué)從根本上改變?nèi)祟?lèi)對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)及其相互作用的理解。除了廣義相對(duì)論描寫(xiě)的引力以外,迄今所有基本相互作用均可以在量子力學(xué)的框架內(nèi)描述。擴(kuò)展資料:量子力學(xué)是描述微觀(guān)物質(zhì)的理論,與相對(duì)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)科都是以量子力學(xué)為基礎(chǔ)所進(jìn)行的。量子力學(xué)是描寫(xiě)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(duì)物質(zhì)組成成分的認(rèn)識(shí)。微觀(guān)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(guò)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(cè)一個(gè)粒子可能的特性,諸如它的位置和速度,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)參考資料來(lái)源:搜狗百科-量子力學(xué)
一、從需求的提出和接受來(lái)看 1、通信科技 史上第一部手機(jī)在1987年出現(xiàn)的,可以和朋友們遠(yuǎn)距離說(shuō)話(huà)。而量子通信的發(fā)現(xiàn)是在1993年,寫(xiě)信傳話(huà)也在1986年后變成以科技工具完成傳話(huà)能力,怎樣更好傳話(huà)不是人類(lèi)的難題,其實(shí)是源于他人距離近遠(yuǎn)才創(chuàng)造的多種傳話(huà)方式,2019年滿(mǎn)是智能手機(jī)的時(shí)期里這種方式最為多見(jiàn),一些特殊的信息會(huì)用短信方式傳達(dá),其方式不需通過(guò)許可來(lái)對(duì)話(huà),這些方式不被停用是因?yàn)榭梢赃x擇使用,根據(jù)有些人喜歡以字幕傳話(huà),在某個(gè)時(shí)間不受打擾又能對(duì)話(huà),郵箱是多見(jiàn)的方式,工作中人們發(fā)送消息不會(huì)影響他人,人類(lèi)選擇自己覺(jué)得最方便或最能表達(dá)情緒的科技工具,視頻對(duì)話(huà)可以直接了解他人大多情況,更能了解他人最佳情況,以后將有更快的工具,2019年后傳話(huà)功能是否被排出呢?寫(xiě)信方式會(huì)不會(huì)成為古人的對(duì)話(huà)方式? 2、物理工具 傳話(huà)不能完全認(rèn)為你面前的人是完整的,它是于你的情況而制造的傳通器,汽車(chē)是人類(lèi)常用的工具,是范圍里較快的機(jī)器也是較復(fù)雜的工具,通信能力不限時(shí)間和跨距離,很好的說(shuō)明人類(lèi)是關(guān)聯(lián)的,汽車(chē)不是快速的但有了新的速度(遠(yuǎn)距離傳話(huà)變成近距離對(duì)話(huà))選用物理做用來(lái)實(shí)現(xiàn)合適的見(jiàn)面方式,因是多距離轉(zhuǎn)動(dòng)所以接受多種工具被許可,城市到下個(gè)城市,一種情誼的表達(dá)更是種情誼的重訴,飛機(jī)是最快的工具,有人想快速結(jié)束這段距離實(shí)現(xiàn)面對(duì)面說(shuō)話(huà)就選擇了它,因?yàn)橛袡C(jī)翼在空中平衡飛行,也是較安全的,多距離要使用汽車(chē)總覺(jué)得不可行,1964年高鐵出現(xiàn)了,稱(chēng)為“鐵路上的汽車(chē)” 是行駛多距離的“汽車(chē)”二、從反應(yīng)的差異 2、思維的“可表達(dá)” 在沒(méi)有發(fā)明手機(jī)前人類(lèi)用寫(xiě)信方式來(lái)表達(dá)感情,我認(rèn)為人類(lèi)的感情是唯有的,不是由手機(jī)發(fā)展而推進(jìn)的,當(dāng)只有一種傳話(huà)方式時(shí)人類(lèi)希望其一直存在,當(dāng)有了新方式時(shí)他們依然贊同其方式,他們期待一份完整的思念,不完全是這些工具帶來(lái)的“方便”為什么這些工具會(huì)成為常用是因 1、“想”這一思維能力不能代替所有接觸方式 2、出現(xiàn)最遠(yuǎn)的距離能做同樣的事的說(shuō)法 3、減少時(shí)間和路程的不平均 4、整理活需求和死需求、使其變成了大眾需求 2、科學(xué)的“替換” 思維中量子以微小的“傳感器”存在,思維是思想的組成,人類(lèi)思維的產(chǎn)生需多個(gè)思維產(chǎn)生才能成為思想,實(shí)現(xiàn)這一能力就是相互的結(jié)合,在思維下人類(lèi)完全不能除去現(xiàn)代工具帶來(lái)的貢獻(xiàn),物理中量子以最小單位成為宇宙里可遇可求的元素,用力的方式使兩個(gè)相近的量子挨近,在思維限制下需用力的形式進(jìn)行力的作用三、總結(jié)1、量子糾纏不是單頁(yè)的物理界面2、不具有否決因素
量子力學(xué)主要?jiǎng)?chuàng)世人為海森堡,量子力學(xué)是一種力學(xué)問(wèn),是世間的道(天道法則,為萬(wàn)物之規(guī)則,如果沒(méi)它,世界將停止運(yùn)轉(zhuǎn))量子力學(xué)”力學(xué)”兩字,那只是鄙稱(chēng)。量子力學(xué)和量子不一樣
量子力學(xué)“量子”一詞意指“一個(gè)量”或“一個(gè)離散的量”。在日常生活范圍里,我們已經(jīng)習(xí)慣于這樣的概念,即:一個(gè)物體的性質(zhì),如它的大小、重量、顏色、溫度、表面積以及運(yùn)動(dòng),全都可以從一物體到另一物體以連續(xù)的方式變化著。例如,在各種形狀、大小與顏色的蘋(píng)果之間并無(wú)顯著的等級(jí)。然而,在原子范圍內(nèi),事情是極不相同的。原子粒子的性質(zhì),如它們的運(yùn)動(dòng)、能量和自旋,并不總是顯示出類(lèi)似的連續(xù)變化,而是可以相差一些離散的量。經(jīng)典牛頓力學(xué)的一個(gè)假設(shè)是:物質(zhì)的性質(zhì)是可以連續(xù)變化的。當(dāng)物理學(xué)家們發(fā)現(xiàn)這個(gè)觀(guān)念在原子范圍內(nèi)失效時(shí),他們不得不設(shè)計(jì)一種全新的力學(xué)體系——量子力學(xué),以說(shuō)明標(biāo)志物質(zhì)的原子特征的團(tuán)粒性。量子力學(xué)是研究微觀(guān)粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的物理學(xué)分支學(xué)科,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(duì)論一起構(gòu)成了現(xiàn)代物理學(xué)的理論基礎(chǔ)。量子力學(xué)不僅是近代物理學(xué)的基礎(chǔ)理論之一,而且在化學(xué)等有關(guān)學(xué)科和許多近代技術(shù)中也得到了廣泛的應(yīng)用。量子力學(xué)是在舊量子論的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。舊量子論包括普朗克的量子假說(shuō)、愛(ài)因斯坦的光量子理論和玻爾的原子理論。量子力學(xué)維基百科,自由的百科全書(shū)量子力學(xué)理論和相對(duì)論理論是現(xiàn)代物理學(xué)的兩大基本支柱,經(jīng)典力學(xué)奠定了現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ),但對(duì)於高速運(yùn)動(dòng)的物體和微觀(guān)條件下的物體,牛頓定律不再適用,相對(duì)論解決了高速運(yùn)動(dòng)問(wèn)題;量子力學(xué)解決了微觀(guān)亞原子條件下的問(wèn)題。量子力學(xué)認(rèn)為在亞原子條件下,粒子的運(yùn)動(dòng)速度和位置不可能同時(shí)得到精確的測(cè)量,微觀(guān)粒子的動(dòng)量、電荷、能量、粒子數(shù)等特性都是分立不連續(xù)的,量子力學(xué)定律不能描述粒子運(yùn)動(dòng)的軌道細(xì)節(jié),只能給出相對(duì)機(jī)率,為此愛(ài)因斯坦和玻爾產(chǎn)生激烈爭(zhēng)論,并直至去世時(shí)仍不承認(rèn)量子力學(xué)理論的哥本哈根詮釋。量子力學(xué)是一個(gè)物理學(xué)的理論框架,是對(duì)經(jīng)典物理學(xué)在微觀(guān)領(lǐng)域的一次革命。它有很多基本特徵,如不確定性、量子漲落、波粒二象性等,在原子和亞原子的微觀(guān)尺度上將變的極為顯著。愛(ài)因斯坦、海森堡、玻爾、薛定諤、狄拉克等人對(duì)其理論發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。量子力學(xué)和資訊科學(xué)的結(jié)合產(chǎn)生了一門(mén)新的學(xué)科——量子資訊科學(xué)。
量子力學(xué)是研究微觀(guān)粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的物理學(xué)分支學(xué)科,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(duì)論一起構(gòu)成了現(xiàn)代物理學(xué)的理論基礎(chǔ)。量子力學(xué)不僅是近代物理學(xué)的基礎(chǔ)理論之一,而且在化學(xué)等有關(guān)學(xué)科和許多近代技術(shù)中也得到了廣泛的應(yīng)用。量子力學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史量子力學(xué)是在舊量子論的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。舊量子論包括普朗克的量子假說(shuō)、愛(ài)因斯坦的光量子理論和玻爾的原子理論。1900年,普朗克提出輻射量子假說(shuō),假定電磁場(chǎng)和物質(zhì)交換能量是以間斷的形式(能量子)實(shí)現(xiàn)的,能量子的大小同輻射頻率成正比,比例常數(shù)稱(chēng)為普朗克常數(shù),從而得出黑體輻射能量分布公式,成功地解釋了黑體輻射現(xiàn)象。1905年,愛(ài)因斯坦引進(jìn)光量子(光子)的概念,并給出了光子的能量、動(dòng)量與輻射的頻率和波長(zhǎng)的關(guān)系,成功地解釋了光電效應(yīng)。其后,他又提出固體的振動(dòng)能量也是量子化的,從而解釋了低溫下固體比熱問(wèn)題。1913年,玻爾在盧瑟福有核原子模型的基礎(chǔ)上建立起原子的量子理論。按照這個(gè)理論,原子中的電子只能在分立的軌道上運(yùn)動(dòng),原子具有確定的能量,它所處的這種狀態(tài)叫“定態(tài)”,而且原子只有從一個(gè)定態(tài)到另一個(gè)定態(tài),才能吸收或輻射能量。這個(gè)理論雖然有許多成功之處,但對(duì)于進(jìn)一步解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象還有許多困難。在人們認(rèn)識(shí)到光具有波動(dòng)和微粒的二象性之后,為了解釋一些經(jīng)典理論無(wú)法解釋的現(xiàn)象,法國(guó)物理學(xué)家德布羅意于1923年提出微觀(guān)粒子具有波粒二象性的假說(shuō)。德布羅意認(rèn)為:正如光具有波粒二象性一樣,實(shí)體的微粒(如電子、原子等)也具有這種性質(zhì),即既具有粒子性也具有波動(dòng)性。這一假說(shuō)不久就為實(shí)驗(yàn)所證實(shí)。由于微觀(guān)粒子具有波粒二象性,微觀(guān)粒子所遵循的運(yùn)動(dòng)規(guī)律就不同于宏觀(guān)物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,描述微觀(guān)粒子運(yùn)動(dòng)規(guī)律的量子力學(xué)也就不同于描述宏觀(guān)物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的經(jīng)典力學(xué)。當(dāng)粒子的大小由微觀(guān)過(guò)渡到宏觀(guān)時(shí),它所遵循的規(guī)律也由量子力學(xué)過(guò)渡到經(jīng)典力學(xué)。量子力學(xué)與經(jīng)典力學(xué)的差別首先表現(xiàn)在對(duì)粒子的狀態(tài)和力學(xué)量的描述及其變化規(guī)律上。在量子力學(xué)中,粒子的狀態(tài)用波函數(shù)描述,它是坐標(biāo)和時(shí)間的復(fù)函數(shù)。為了描寫(xiě)微觀(guān)粒子狀態(tài)隨時(shí)間變化的規(guī)律,就需要找出波函數(shù)所滿(mǎn)足的運(yùn)動(dòng)方程。這個(gè)方程是薛定諤在1926年首先找到的,被稱(chēng)為薛定諤方程。當(dāng)微觀(guān)粒子處于某一狀態(tài)時(shí),它的力學(xué)量(如坐標(biāo)、動(dòng)量、角動(dòng)量、能量等)一般不具有確定的數(shù)值,而具有一系列可能值,每個(gè)可能值以一定的幾率出現(xiàn)。當(dāng)粒子所處的狀態(tài)確定時(shí),力學(xué)量具有某一可能值的幾率也就完全確定。這就是1927年,海森伯得出的測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系,同時(shí)玻爾提出了并協(xié)原理,對(duì)量子力學(xué)給出了進(jìn)一步的闡釋。量子力學(xué)和狹義相對(duì)論的結(jié)合產(chǎn)生了相對(duì)論量子力學(xué)。經(jīng)狄拉克、海森伯和泡利等人的工作發(fā)展了量子電動(dòng)力學(xué)。20世紀(jì)30年代以后形成了描述各種粒子場(chǎng)的量子化理論——量子場(chǎng)論,它構(gòu)成了描述基本粒子現(xiàn)象的理論基礎(chǔ)。量子力學(xué)是在舊量子論建立之后發(fā)展建立起來(lái)的。舊量子論對(duì)經(jīng)典物理理論加以某種人為的修正或附加條件以便解釋微觀(guān)領(lǐng)域中的一些現(xiàn)象。由于舊量子論不能令人滿(mǎn)意,人們?cè)趯ふ椅⒂^(guān)領(lǐng)域的規(guī)律時(shí),從兩條不同的道路建立了量子力學(xué)。1925年,海森堡基于物理理論只處理可觀(guān)察量的認(rèn)識(shí),拋棄了不可觀(guān)察的軌道概念,并從可觀(guān)察的輻射頻率及其強(qiáng)度出發(fā),和玻恩、約爾丹一起建立起矩陣力學(xué);1926年,薛定諤基于量子性是微觀(guān)體系波動(dòng)性的反映這一認(rèn)識(shí),找到了微觀(guān)體系的運(yùn)動(dòng)方程,從而建立起波動(dòng)力學(xué),其后不久還證明了波動(dòng)力學(xué)和矩陣力學(xué)的數(shù)學(xué)等價(jià)性;狄拉克和約爾丹各自獨(dú)立地發(fā)展了一種普遍的變換理論,給出量子力學(xué)簡(jiǎn)潔、完善的數(shù)學(xué)表達(dá)形式。量子力學(xué)的基本內(nèi)容量子力學(xué)的基本原理包括量子態(tài)的概念,運(yùn)動(dòng)方程、理論概念和觀(guān)測(cè)物理量之間的對(duì)應(yīng)規(guī)則和物理原理。在量子力學(xué)中,一個(gè)物理體系的狀態(tài)由波函數(shù)表示,波函數(shù)的任意線(xiàn)性疊加仍然代表體系的一種可能狀態(tài)。狀態(tài)隨時(shí)間的變化遵循一個(gè)線(xiàn)性微分方程,該方程預(yù)言體系的行為,物理量由滿(mǎn)足一定條件的、代表某種運(yùn)算的算符表示;測(cè)量處于某一狀態(tài)的物理體系的某一物理量的操作,對(duì)應(yīng)于代表該量的算符對(duì)其波函數(shù)的作用;測(cè)量的可能取值由該算符的本征方程決定,測(cè)量的期待值由一個(gè)包含該算符的積分方程計(jì)算。波函數(shù)的平方代表作為其變數(shù)的物理量出現(xiàn)的幾率。根據(jù)這些基本原理并附以其他必要的假設(shè),量子力學(xué)可以解釋原子和亞原子的各種現(xiàn)象。關(guān)于量子力學(xué)的解釋涉及許多哲學(xué)問(wèn)題,其核心是因果性和物理實(shí)在問(wèn)題。按動(dòng)力學(xué)意義上的因果律說(shuō),量子力學(xué)的運(yùn)動(dòng)方程也是因果律方程,當(dāng)體系的某一時(shí)刻的狀態(tài)被知道時(shí),可以根據(jù)運(yùn)動(dòng)方程預(yù)言它的未來(lái)和過(guò)去任意時(shí)刻的狀態(tài)。但量子力學(xué)的預(yù)言和經(jīng)典物理學(xué)運(yùn)動(dòng)方程(質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方程和波動(dòng)方程)的預(yù)言在性質(zhì)上是不同的。在經(jīng)典物理學(xué)理論中,對(duì)一個(gè)體系的測(cè)量不會(huì)改變它的狀態(tài),它只有一種變化,并按運(yùn)動(dòng)方程演進(jìn)。因此,運(yùn)動(dòng)方程對(duì)決定體系狀態(tài)的力學(xué)量可以作出確定的預(yù)言。但在量子力學(xué)中,體系的狀態(tài)有兩種變化,一種是體系的狀態(tài)按運(yùn)動(dòng)方程演進(jìn),這是可逆的變化;另一種是測(cè)量改變體系狀態(tài)的不可逆變化。因此,量子力學(xué)對(duì)決定狀態(tài)的物理量不能給出確定的預(yù)言,只能給出物理量取值的幾率。在這個(gè)意義上,經(jīng)典物理學(xué)因果律在微觀(guān)領(lǐng)域失效了。據(jù)此,一些物理學(xué)家和哲學(xué)家斷言量子力學(xué)擯棄因果性,而另一些物理學(xué)家和哲學(xué)家則認(rèn)為量子力學(xué)因果律反映的是一種新型的因果性——幾率因果性。量子力學(xué)中代表量子態(tài)的波函數(shù)是在整個(gè)空間定義的,態(tài)的任何變化是同時(shí)在整個(gè)空間實(shí)現(xiàn)的。20世紀(jì)70年代以來(lái),關(guān)于遠(yuǎn)隔粒子關(guān)聯(lián)的實(shí)驗(yàn)表明,類(lèi)空分離的事件存在著量子力學(xué)預(yù)言的關(guān)聯(lián)。這種關(guān)聯(lián)是同狹義相對(duì)論關(guān)于客體之間只能以不大于光速的速度傳遞物理相互作用的觀(guān)點(diǎn)相矛盾的。于是,有些物理學(xué)家和哲學(xué)家為了解釋這種關(guān)聯(lián)的存在,提出在量子世界存在一種全局因果性或整體因果性,這種不同于建立在狹義相對(duì)論基礎(chǔ)上的局域因果性,可以從整體上同時(shí)決定相關(guān)體系的行為。量子力學(xué)用量子態(tài)的概念表征微觀(guān)體系狀態(tài),深化了人們對(duì)物理實(shí)在的理解。微觀(guān)體系的性質(zhì)總是在它們與其他體系,特別是觀(guān)察儀器的相互作用中表現(xiàn)出來(lái)。人們對(duì)觀(guān)察結(jié)果用經(jīng)典物理學(xué)語(yǔ)言描述時(shí),發(fā)現(xiàn)微觀(guān)體系在不同的條件下,或主要表現(xiàn)為波動(dòng)圖象,或主要表現(xiàn)為粒子行為。而量子態(tài)的概念所表達(dá)的,則是微觀(guān)體系與儀器相互作用而產(chǎn)生的表現(xiàn)為波或粒子的可能性。量子力學(xué)表明,微觀(guān)物理實(shí)在既不是波也不是粒子,真正的實(shí)在是量子態(tài)。真實(shí)狀態(tài)分解為隱態(tài)和顯態(tài),是由于測(cè)量所造成的,在這里只有顯態(tài)才符合經(jīng)典物理學(xué)實(shí)在的含義。微觀(guān)體系的實(shí)在性還表現(xiàn)在它的不可分離性上。量子力學(xué)把研究對(duì)象及其所處的環(huán)境看作一個(gè)整體,它不允許把世界看成由彼此分離的、獨(dú)立的部分組成的。關(guān)于遠(yuǎn)隔粒子關(guān)聯(lián)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論,也定量地支持了量子態(tài)不可分離性的觀(guān)點(diǎn)。
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