为什么在量子理论中没有力的概念 _量子物理中的基本力的问题

量子力学里力可以定义成势能相对位置的变化率的负值，这样的话力的平均值以及动量的平均值仍旧满足牛顿第二定律。不过这样定义的物理量没什么实际的用处。经典物理里面力的概念非常有用是因为人们可以通过各种手段把它测量出来，比如测量物体的加速度，或者测量弹簧被拉伸的程度，但是量子力学里并没有所谓的加速度，也不可能测量弹簧”的长度。量子力学里面涉及到的是某个事件发生的概率，因而经常需要把大量相同的粒子放到同一个条件下进行实验，然后在结果中考察物理量的概率分布。所以量子力学里一个很重要的概念是散射截面，即单位时间内散射事件发生的次数比上入射的粒子流密度，从它可以获知相互作用的信息。
从量子力学怎么理解“力”的概念近日，听李剑龙老师的量子力学专栏，对力的概念有了新的认识，下面与大家分享一下所学的内容。
我们都有过这样的经历：坐车的时候，司机一踩油门，你的背后就传来一股推力。这是加速度产生的推背感。按我们通常的理解，是汽车的座椅靠背传导了一股推力，但这种推背感到底是怎样产生的？这个力的本质是什么呢？
首先，力是一个宏观展现的概念。
我们日常生活中感受到的力，大都是复合感受。这就好比一束太阳光，表面上看是白色，我们拿三棱镜一分解就发现，其实存在好几种颜色。
量子力学就相当于这个三棱镜。我们用量子力学把这种推背感分解以后，就会得到三种不同的排斥力。虽然有三种，但它们对你感受到的排斥力的贡献，是不一样的。
第一种是静电排斥力。这个很好理解，椅背里有原子核，有电子；原子核带正电，电子带负电。
正电和正电之间会相互排斥，负电和负电之间也会相互排斥。但这不是排斥力最主要的来源。
第二种是量子力学的不确定性原理。你的身体挤压椅背上的原子，想让每个原子都变小一点儿，就会感到一种排斥力。但这也不是排斥力最主要的来源。
贡献最大的是第三种，它来自量子力学的另一种原理，叫泡利不相容原理。提出这个原理的物理学家叫泡利。“不相容”很好理解，意思是说，我占了这个地方你就不能占了，我容不下你。
你的身体在往后靠的时候，原子挤在一起，一个原子的电子就有可能被挤到另一个原子那里。但是原来原子的电子占满了本来的地方，你要新加进来一个电子，就会感到一种排斥力。
有些科普书会把这种力叫作“简并力” 。这才是推背感最主要的来源。
按量子力学理论，上述的几种力再往下分解，最后会归结于四种基本相互作用。
哪么，什么叫基本相互作用呢？最底层不可还原的就是基本相互作用
我们先来理解一下，什么叫相互作用。很多科普书说，相互作用就像两个人在扔球。我扔球的时候，向后一仰。你接住球以后，也向后一仰。如果有个眼神不好的人站在远处看，他看不到球，就会以为，我隔空朝你施加了一个力，你朝我施加了一个反作用力。所以，粒子就是通过朝其他粒子扔球来施加作用力的。这里说的扔球和接球的过程，都属于相互作用。
这个比喻很巧妙，但有个地方它没有说清楚。就是这个球，是一个粒子，按量子力学，它也具有波粒二象性。所以，我们扔出去的其实是一朵粒子云。
而且别忘了，我和你也是粒子，所以我们俩也是两朵云。如果你把自己缩小到量子尺度，就会发现两个粒子之间的相互作用，本质上就是两朵云，在不断发出和吸收第三朵云。
那么这第三朵云是什么呢？有的云可以拆分，我们就继续往下拆。当我们把所有的云拆到底层，不能继续拆分时，就会发现只剩下三种不同的云，分别对应三种不同的基本相互作用。
按照从强到弱的顺序，排第一是的强相互作用，它一共会扔八种不同的云，这些云都叫作胶子。有了它，原子核里的质子、中子才能稳定地存在。
强相互作用的作用距离很短，只在原子核内起作用，出了原子核就没效果了。所以我们平时感觉不到。
排第二的是电磁相互作用，它扔的云我们都应该很熟悉了，叫光子，是物理学家总拿它做实验的那个光子。
它贡献了我们平时听说的化学键、分子间作用力，以及各种宏观世界的力，比如表面张力，静电力，磁力等等。电磁力的作用距离很远，我们平时经常感觉到。
排第三的是弱相互作用，它会扔三种云，分别叫W+，W-和Z0玻色子。弱相互作用也只在原子核内有效，而且强度很弱，似乎没有什么存在感。但其实，弱相互作用很重要。