誰能通俗易懂的解釋一下什麼是量子力學嗎

時間 2021-08-11 18:09:15

1樓:勢曉星

量子力學是20世紀初期,在一群物理大佬的神仙打架中誕生出來的,當時是為了爭論光是由什麼組成以及光的形態!牛頓認為光是波形態,但也有很多科學家認為光是粒子,其中有很多著名的實驗,比如雙縫干涉實驗就是最著名的一個,但是這個實驗的結果讓很多人大跌眼鏡,他們發現單個的光電子在通過雙縫時候居然也產生了干涉,後來愛因斯坦說,光其實是波粒二象性的,其實諸多量子力學的奠基人一開始都是反對量子力學的,就連愛因斯坦也曾經說過,上帝不投骰子!而量子力學本身也是與我們現在真實存在的客觀世界是相悖論的,我們真實存在的客觀世界,怎麼能夠通過觀測者而改變呢?

量子力學至今人類也只是剛剛撬開它的門而已,與量子力學不同,我們現在所在的世界,世間萬物你都可以用牛頓的經典力學去詮釋它,因為這個世界就是你現實所能看到的這個樣子,但是量子力學不一樣就在於它的不確定性,比如薛定諤的貓,一隻又活又死的貓!你如何解釋呢?其實這隻貓在微觀量子世界裡,它確實是處於一個生與死的糾纏態,但是你一旦開啟盒子的一瞬間,一旦通過觀測,就會導致波函式坍縮,貓就會從量子世界裡的糾纏態,變成本徵態!

你就能馬上決定了這隻貓的生死,注意哦,這裡不是你看到這隻貓的生死,而是你觀測的這一行為而決定了它的生死!觀測和測量,是區分量子力學和經典力學的主要區別!

最後我們也總結:量子力學至今沒有被證實,但它確實是一項很神奇的物理學分支!它的魅力讓無數人為之瘋狂!

經典力學是通過觀測和測量來得到的一些結論,而量子力學它本身就是以不確定性,概率為中心的物理理論!所以以我們現在人類的科學技術,是無法通過科學實驗去證實它的!就比如我們現在所在的地球,大家都知道它是圓的,但是當你沒有去看它去觀測它的時候,你怎麼就知道它不會變成方的呢?

還有可能是矩形!

2樓:love就是不明白

量子力學是研究微觀粒子的運動規律的物理學分支學科。它提供粒子的波粒二象性及能量與物質相互作用的數學描述。它和經典力學的主要區別在於:

它研究原子和次原子等“量子領域”。量子力學的進一步研究課題為:巨集觀物質在十分低或十分高能量或溫度才出現的現象。

如何用通俗易懂的方法解釋量子力學

3樓:匿名使用者

量子世界中存在著無bai數du的粒子。但是對於我們巨集觀的zhi角度來說dao想要單獨探測粒子,那真回是太難了。因為每個

答粒子的狀態都會隨時改變,我們是單獨是測不了的,存在著“不確定性關係”理論,狹義地來說是你們眾多都聽過的“薛定諤的貓”。所以說量子力學裡根本不存在“這個粒子”或“那個粒子”的說法。

那怎麼探測粒子呢?那就用總體的概念(也就是說總體狀態)和平均的狀態來探測這個粒子,也以概率的形式探測。這就是我們量子力學裡經常用的“波函式”。

那麼現實世界裡套用量子世界會怎麼樣呢!比如說我在中國我去美國再去法國等等的國家,再同一時刻我會出現無數次。也就是說“我”世界上存在多個數(這個不是我的觀點一個物理學家想象說的)。

所以說量子力學是現代重要課門。它會讓你大吃一驚,因為你會體會到不同的世界觀,等你再量子力學裡越懂越多(不敢說你理解)會產生深奧的哲學思想。

4樓:earth安動

量子力學概念太大了,推薦你個紀錄片“宇宙的構造”

量子力學是什麼?麻煩通俗的解釋一下

5樓:匿名使用者

量子力學是指抄兩個力學:矩陣力襲學和波動力bai學的結合。量子力學du描zhi述了亞原子粒子(dao就是很小的,比原子還小的粒子)的運動。

它的主要思想就是說所有的物質或能量都是一段一段的,不是連續的(比如光,它不是像一條線,而是一個一個小粒子排在一起的)。量子力學就描述了這種一段一段的,量子化的粒子。量子力學說,所有物質在沒有觀察者觀察時,都是不確定的,不能說它存在,或描述它,只有一個觀察者觀測到了它,才能議論它(就像如果沒有人看月亮,月亮就不存在,或者變成波散發掉了)。

這是量子力學的哥本哈根解釋,是量子力學多種解釋中相信的人最多的一種。

量子,是什麼概念,誰能通俗的講一下!

6樓:匿名使用者

量子定義;一個物理量如果存在最小的不可分割的基本單位,則這個物理量是量子化的,並把最小單位稱為量子。在物理學中,指一個不可分割的基本個體。其基本概念為所有的有形性質是可量子化的,通俗地說量子是能表現出某物質或物理量特性的最小單元。

通俗的來說,按物理運動規律的不同,將遵從經典運動規律(牛頓力學,電磁場理論)的那些物質所構成的世界稱為“經典世界”,將遵從量子力學規律的那類物質所構成的世界稱為“量子世界”,“量子”就是量子世界中物質客體的總稱。

它既可以是光子、電子、原子、原子核、基本粒子等微觀粒子,也可以是bec、超導體、“薛定諤貓”等巨集觀尺度下的量子系統,其共同特徵就是必須遵從量子力學的規律。

量子兩個特性;微粒性,科學上將10的負8次方以下的微觀世界稱為量子力學,在這個研究範圍的理論結果與傳統物理學理論是完全不一樣的。高頻共振特性,量子每秒鐘可以達到上億次的高頻震動,並和人體的體液以及細胞核外電子產生共振,達到剝離人體細胞毒素。

擴充套件資料;

量子力學就是在克服早期量子論的困難和侷限性中建立起來的,在普朗克—愛因斯坦的光量子論和玻爾的原子論的啟發下,法國物理學家l.德布羅意分析了光的微粒說與波動說的發展歷史,並注意到幾何光學與經典粒子力學的相似性,根據類比方法設想實物(靜質量m≠0的)粒子也和光一樣。

具有波粒二象性,且這兩方面必有類似的關係相聯絡,而普朗克常數必定出現在其中。他假定與一定能量e和動量p的實物粒子相聯絡的波(稱為“物質波”)的頻率和波長分別為 ν=e/h,λ=h/p,稱為德布羅意關係式。

7樓:匿名使用者

就以鐳射為例吧:

我們都知道,高能鐳射可以熔化金屬。

那麼問題來了:鐳射對金屬的加熱是連續的嗎?

從巨集觀上看,鐳射對金屬的加熱顯然是連續的:金屬溫度是1°c、1°c慢慢地“平滑”地增加上去的,表現在數學上則是:金屬的溫度和鐳射賦予金屬的能量之間的關係隨鐳射功率的變化構成了一根平滑的曲線。

但是,當我們把金屬被加熱1°c的過程不斷細分,即將鐳射賦予金屬的能量的單位不斷細分的時候,我們能把這個過程最終拆分到以1個光子對金屬加熱的溫度增量為單位,再往下顯然就沒法再拆了,因為正常情況下你根本沒法拆掉單一的光子。

此時,上面那根曲線就不再平滑而是變成了臺階狀,每個臺階代表著一個光子帶給金屬的能量,即,金屬接受能量的度量單位是1個光子且無法繼續拆分!而光子就是微觀狀態下考察鐳射加熱金屬的量子(作為終極計量單位的粒子)。

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量子力學很高階,看不懂?今天就用最通俗的說法給你整明白!

歸零者我們都知道《相對論》與《量子力學》作為近代物理學的兩大支柱,這兩大理論的提出圓滿解釋了20世紀的兩多烏雲:“麥克爾遜莫雷實驗”與“黑體輻射”。

相對論的創立者是愛因斯坦,2023年愛因斯坦在德國的《物理學年鑑》上發表了劃時代的科學**《論運動物體的電動力學》,“相對論”問世,首次提出了相對時空觀。“相對論”分為“狹義相對論”與“廣義相對論”,主要區別在於是否考慮萬有引力。

《量子力學》主要是研究微觀粒子,這一學科的奠基人是普朗克,他首先提出了"能量子"的概念。同時愛因斯坦受到啟發,提出了"光量子"概念,圓滿解釋了"光電效應",在爾後還有許許多多的科學家,比如:狄拉克方程、海森伯不確定性原理、德布羅意(物質波)、玻爾、玻恩、薛定諤等,他們共同建立了這樣的理論。

對於大部分來說,相對論可以算是相對來說比較容易理解的,量子力學就讓人一頭霧水了,唯心主義?今天我們就來用最通俗的說法來了解一下“量子”!

量子的波粒二象性

看到“量子”這個詞,許多人在“不明覺厲”之餘,第一反應就是把它理解成某種粒子。但是只要是上過中學的人,都知道我們日常見到的物質是由原子組成的,原子又是由原子核與電子組成的,原子核是由質子和中子組成的。那麼量子究竟是個什麼鬼?

難道是比原子、電子更小的粒子嗎?

其實不是。量子跟原子、電子根本不能比較大小,因為它的本意是一個數學概念。正如“5”是一個數字,“3個蘋果”是一個實物,你問“5”和“3個蘋果”哪個大,這讓人怎麼回答?

正確的回答只能是:它們不是同一範疇的概念,無法比較。

量子這個數學概念的意思究竟是什麼呢?就是“離散變化的最小單元”。

什麼叫“離散變化”?我們統計人數時,可以有一個人、兩個人,但不可能有半個人、1/3個人;我們上臺階時,只能上一個臺階、兩個臺階,而不能上半個臺階、1/3 個臺階。這些就是“離散變化”。

對於統計人數來說,一個人就是一個量子。對於上臺階來說,一個臺階就是一個量子。如果某個東西只能離散變化,我們就說它是“量子化”的。

跟“離散變化”相對的叫做“連續變化”。例如你在一段平路上,你可以走到1米的位置,也可以走到1.1米的位置,也可以走到1.

11米的位置,如此等等,中間任何一個距離都可以走到,這就是“連續變化”。

顯然,離散變化和連續變化在日常生活中都大量存在,這兩個概念本身都很容易理解。那麼,為什麼“量子”這個詞會變得如此重要呢?

因為人們發現,離散變化是微觀世界的一個本質特徵。

微觀世界中的離散變化包括兩類,一類是物質組成的離散變化,一類是物理量的離散變化。

先來看第一類,物質組成的離散變化。例如光是由一個個光子組成的,你不能分出半個光子、1/3個光子,所以光子就是光的量子。陰極射線是由一個個電子組成的,你不能分出半個電子、1/3個電子,所以電子就是陰極射線的量子。

在這種情況下,你似乎可以拿量子去跟原子、電子比較了,但這並沒有多大意義,因為它是隨你的問題而變的。原子、電子、質子、中子、中微子這些詞本身就對應某些粒子,而量子這個詞在不同的語境下對應不同的粒子(如果它對應粒子的話)。並沒有某種粒子專門叫做“量子”!

再來看第二類,物理量的離散變化。例如氫原子中電子的能量只能取-13.6 ev(ev 是“電子伏特”,一種能量單位)或者它的1/4、1/9、1/16 等等,總之就是-13.

6 ev除以某個自然數的平方(-13.6/n^2 ev,n可以取1、2、3、4、5等),而不能取其他值,例如-10 ev、-20 ev。我們不好說氫原子中電子能量的量子是什麼(因為不是等間距的變化),但會說氫原子中電子的能量是量子化的,位於一個個“能級”上面。

每一種原子中電子的能量都是量子化的,這是一種普遍現象。

發現離散變化是微觀世界的一個本質特徵後,科學家創立了一門準確描述微觀世界的物理學理論,就是“量子力學”。現在你可以明白,這個名稱是怎麼來的,它其實是為了強調離散變化在微觀世界中的普遍性。量子力學出現後,人們把傳統的牛頓力學稱為“經典力學”。

對普通民眾來說,量子力學聽起來似乎很前沿。但對相關專業(物理、化學)的研究者來說,量子力學是個很古老的理論,已經超過一個世紀了!

量子力學的起源是在2023年,德國科學家普朗克(max planck)在研究“黑體輻射”問題時,發現必須把輻射攜帶的能量當作離散變化的,才能推出跟實驗一致的公式。在此基礎上,愛因斯坦(albert einstein)、玻爾(niels h. d.

bohr)、德布羅意(louis v. de broglie)、海森堡(werner k. heisenberg)、薛定諤(erwin r.

j. a. schrdinger)、狄拉克(paul a.

m. dirac)等人提出了一個又一個新概念,一步一步擴充套件了量子力學的應用範圍。到2023年代,量子力學的理論大廈已經基本建立起來,能夠對微觀世界的大部分現象做出定量描述了。

現在,你即使不知道量子力學的具體內容,至少知道“量子”這個詞的意思了吧?

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