查看: 9|回复: 0

【原】遇事不决量子力学,量子究竟是什么?一文搞懂,拒绝被坑

[复制链接]

23万

主题

23万

帖子

70万

积分

论坛元老

Rank: 8Rank: 8

积分
700175
发表于 2020-10-17 22:32:10 | 显示全部楼层 |阅读模式
 

 

原子、质子、电子都是构成物质的实物粒子,可量子却不是粒子,它是一种物理概念,不是实物。
在微观世界中,某些物理量的变化不是连续的,只能以最小单位的倍数跳跃式改变,这个最小的单位就叫做量子。

量子不是粒子,只是不连续变化中的最小单位事物是无限可分的吗?一尺之棰,日取其半,万世不竭。古人很早就想到了这点,认为事物可以无限细分。可当时古人也不知道微观世界究竟是什么样子的,那么也无法验证这个观点。
数学是物理研究的好帮手。在数学世界,一个数轴上可以填充无数个实数,一米长的线段,理论上可以分成无数个小线段。那现实的物理世界也是这样的吗?

科学家发现,并非如此。这个世界并没有像数学中描述的那样,具有无限小、无限可分的概念。事物只能分成有限个部分,并且存在最小的单元,这个世界不是连续的。一堵看似密不透风的墙,实际上是有许许多多的微粒构成的,并且存在一些很小的不可分割的基本粒子。
世界有宏观和微观之分。经典物理学一般可以很好的描述为宏观世界中的物质运动,经典力学认为物质的运动变化是连续的,比如行星的运动,它的运动轨迹是连续的。可经典力学却无法描述微观世界(原子及亚原子尺度)中的物质运动。为了描述微观世界中的物理规律,于是便诞生了量子力学。

量子概念是普朗克于1900年为了解决黑体辐射问题而提出来的,普朗克认为,存在一个最小的能量单位,每一份能量的大小只能是基本单位的倍数,那么物体也只能一份一份的吸收或者辐射能量,由此推导出的理论数据与实验相当吻合。这便是能量这个物理量的量子化,能量的取值由连续任意变成离散特定,并且存在一个最小值,其它值只能是最小值的倍数。

1905年,爱因斯坦继承了普朗克能量子的观点,提出了光量子的概念,把光看作粒子,光的能量就是量子化的,每个光子都携带着一份特定的能量。光的能量是一份一份的,物质与光的相互作用也是一份一份的,这成功解释了光电效应。

物质的运动变化是不连续的,那么当我们用物理量描述这些变化时,物理量就不能连续任意的取值,只能是一系列特定的分立值,是离散的。
经典物理学认为能量是连续且均匀分布着的,可微观世界中不仅能量是不连续分布的,粒子的自旋、电荷等物理量也是这样子的。这些物理量的值都是离散的,都存在一个最小的基本单位。这个最小且不可分割的基本单位就叫做量子,物理量取值的离散化,便是物理量的量子化。

不仅能量存在最小单位,长度、时间等也具有最小单位,分别是普朗克长度、普朗克时间。这意味着时空并不是无限可分的,事物的运动变化从宏观上看是连续的,但实际上并不是连续的。经典物理学中的连续变化变成不连续变化,这挑战了传统的观念,掀起了一场物理学的革命。

量子力学描述的世界便是量子世界。在量子世界中,有很多不符合直觉的现象。比如:不确定性、波粒二象性、量子纠缠、量子隧穿等等。遇事不决,量子力学,说的便是量子世界中的随机性。在微观世界中,原子及亚原子尺度的量子效应最为显著,而到了宏观世界,这些量子效应因为量子退相干,已经消失的无影无踪了。

量子计算机、量子通信离我们的生活很远,但智能手机却离我们很近。因为量子力学的诞生,才有了半导体、激光,才出现了信息时代。

至于那些带着“量子”二字的生活品,比如量子水、量子袜、量子项链、量子防辐射手机贴膜,这些是打着量子概念忽悠人的,请直接无视,避免被坑。
 

回复

使用道具 举报

您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

本版积分规则

QQ| Archiver|手机版|小黑屋| 师哈哈 |网站地图

Copyright © 2019-2025 Www.biiyy.Com.   All Rights Reserved.

Powered by Discuz! X3.4( 苏ICP备14049462-3号 )