请问什么是量子力学?有兴趣的人可以回答一下?
量子力学是研究物质世界运动规律的物理学分支,主要研究原子、分子、凝聚态物质,以及原子核和基本粒子的结构、性质的基础理论。
它与相对论一起构成现代物理学的理论基础。量子力学不仅是现代物理学的基础理论之一,而且在化学等学科和许多近代技术中得到广泛应用。
19世纪末,人们发现旧有的经典理论无法解释微观系统,于是经由物理学家的努力,在20世纪初创立量子力学,解释了这些现象。量子力学从根本上改变人类对物质结构及其相互作用的理解。除了广义相对论描写的引力以外,迄今所有基本相互作用均可以在量子力学的框架内描述
光不仅仅是电磁波,也是一种具有能量动量的粒子。1924年美籍奥地利物理学家泡利发表了“不相容原理”:原子中不能有两个电子同时处于同一量子态。
这一原理解释了原子中电子的壳层结构。这个原理对所有实体物质的基本粒子(通常称之为费米子,如质子、中子、夸克等)都适用,构成了量子统计力学———费米统计的基点。
为解释光谱线的精细结构与反常塞曼效应,泡利建议对于原于中的电子轨道态,除了已有的与经典力学量(能量、角动量及其分量)对应的三个量子数之外应引进第四个量子数。这个量子数后来称为“自旋”,是表述基本粒子一种内在性质的物理量。
1924年,法国物理学家提出了表达波粒二象性的———德布罗意关系:E=hV,p=h/入,将表征粒子性的物理量能量、动量与表征波性的频率、波长通过一个常数h相等。
1925年,德国物理学家海森伯和玻尔,建立了量子理论第一个数学描述———矩阵力学。1926年,奥地利科学家提出了描述物质波连续时空演化的偏微分方程———方程,给出了量子论的另一个数学描述——波动力学。1948年,费曼创立了量子力学的路径积分形式。
量子力学在高速、微观的现象范围内具有普遍适用的意义。它是现代物理学基础之一,在现代科学技术中的表面物理、半导体物理、凝聚态物理、粒子物理、低温超导物理、量子化学以及分子生物学等学科的发展中,都有重要的理论意义。
量子力学的产生和发展标志着人类认识自然实现了从向微观世界的重大飞跃。
在思考用波动性如何解释引力与斥力
量子力学的主要内容是什么?
以希尔伯特空间为数学基础,通过五条基本假设,应用公理演绎的方法,建立描述微观粒子波粒二象性的理论框架
说老实话,我的专长在,万有引力,四种相互作用统一的问题,其中对电磁力该如何处理与理解对我来是一件非常伤脑的事情,也许非我一人之力能够解决。还有就是对光本性的理解,但光与物质究竟是何种作用方式也是一本糊涂账。至于量子力学,坦率的说,我就没有真正理解,今天怀疑菌问到这个问题,我就勉为其难,谈一点不成熟的意见,供大家参考。
量子力学只所以成功,这体现了人感觉与测量手段的一种无奈。我把它归类为人类技术的局限性。以光为例:我们将它理解为波动。这个波动永远处于运动之中,同时它的振幅也处于变化之中,此时,你如果试图测量它,怎么测?测什么?此时将光做为一个量子处理,我们只需要知道量子的总能量就行,显然,在一个振荡周期内,总能量与相位没关系,而振幅又不知道,于是它与光的频率成正比。至于波的形状,我们也可以选择无视。只需要知道一个大概齐就多了。但我们这样做却丧失了关于光的许多信息,比如,振幅,偏振方向,相位等等信息,总之将光做为一个信号处理。在微观领域内粒子之间的作用,很难找到一个守恒量,只有能量是守恒的。而这可能是量子力学能够成立的根本原因。最终归结于对能量的测定。几率波绝对值的平方其实是对能量而言的。就说这么多,系统性的论述非我能力之所及。