量子力学发展简史及其伟大成就
20世纪物理学最伟大的成就是相对论和量子力学,这两个理论都深刻地影响了人类的科学发展和思维。
一、什么是量子?
我的理解是,量子是代表某个物理量的最小度量。换一种说法,某个物理量是有最小单位的,而不是“一尺杵,我们以前理解的那种”。
二、什么是量子力学?
简单来说,量子力学是研究原子、基本粒子等微观物质运动规律的科学理论。这个理论彻底改变了人类对物质构成的基本认识。
量子力学认为世界是不确定的,这与我们习惯的因果理论形成了极大的反差。意识是量子力学的基础,量子力学离不开意识。
量子力学的三大难题
目前,关于量子力学,有三个困惑是人们最难理解的:
1.状态叠加与坍缩:没有一定深度的数学知识我是看不懂的,也无法给出更直观的解释。
2.度量:度量会影响对象的状态。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无法确定,这个状态就是纠缠态。当两个纠缠量子中的一个发生变化时,另一个也会发生相应的变化,与它们之间的距离无关。
这也是量子通信快速发展的机制。
第四,量子力学是全世界科学家集体智慧的结晶。
普朗克首先提出了量子假说(量子力学之父),随后爱因斯坦提出了光量子理论,特别是玻尔的原子论,极大地推动了量子力学的发展。
1925年主要由海森堡建立了量子矩阵力学,1926年主要由薛定谔建立了量子波动力学,更不可思议的是,证明了矩阵力学和波动力学在数学上是等价的。
随后,狄拉克给出了量子力学简洁而完美的数学表述,使量子力学成为一种普遍接受的科学理论。
动词 (verb的缩写)量子力学的实际应用
量子力学在激光、电子显微镜、原子钟、核磁振动、半导体、核武器的研究和发明中发挥了巨大作用,未来在量子通信等诸多领域会有更多的实际应用。
量子力学对人类发展产生了前所未有的影响。