量子力学是什么 量子力学是什么时候出现的

什么是量子力学?它是物理学领域的名称,描述宇宙在非常小的尺度和相对低的能量 。“小尺度”指的是大约原子尺度或更小的尺度,而“低能量”指的是除了自然宇宙中正在发生膨胀以外的所有区域,比如恒星或高能粒子加速器 。

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你能用量子力学做什么?不是所有的地方都是能用量子力学解答的,但你可以用它解释微小的事物 。如果你想弄清楚小分子或者原子的变化原理,那么量子力学会告诉你发生了什么 。
或者我再举几个具体的例子来说明那些严重依赖量子力学的技术:激光、晶体管、半导体、大多数现代电子学、像MRI这样的医学成像、像电子显微镜这样的工业成像,等等 。
【量子力学是什么 量子力学是什么时候出现的】下面是一个例子:
有一个很棒的实验叫做"双缝实验"这是一般的设置:
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你通过双缝发射电子,然后观察电子在屏幕上形成的图案 。历史上这样做的动机是研究某些现象是否与波或粒子有关 。(在历史上,这个实验并不一定是用电子做的,而是用各种其他的东西,比如光 。)但不管怎样,这里还是用电子来说吧 。
从纯理论的考虑,我们可以做两种计算:首先,如果你通过双缝发射的东西是波,那么你会在屏幕上得到某种干涉图案 。为什么?因为波从源传播到双狭缝,击中两个狭缝,然后继续传播 。但是来自每个狭缝的波相互干扰,导致屏幕上出现变化的周期性强度带 。
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另一方面,如果你通过双缝发射的东西是一个粒子,那么你会在屏幕上得到一个不同的图案 。粒子不会同时穿过两条狭缝,也不会像波那样相互干扰 。(你可能会遇到一些粒子和粒子之间碰撞,但如果你仔细设计你的实验,你实际上可以消除这种情况,只要不要太快发射粒子就可以了 。)
当你用光做这个实验时,你会得到波的图案 。太好了,这一定意味着光是一种波,对吧?
但是当你用电子做实验时——你知道的粒子——你也会得到波的图案 。
当物理学家与其他物理学家谈论它时,他们会将电子拟人化 。例如,有人可能会问“电子如何‘知道’该通过哪一个狭缝?”“这种人格化很方便,但在某种程度上,我觉得有人把它当真了 。当你这么做的时候,你就得到了物理学家认为电子有意识的想法 。
这个时候,量子力学就可以解释这种现象,所以量子力学也应用于各种类似的实验中 。