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关于量子力学几大问题的回答量子不是粒子而是一种物理概念

2019-12-07 18:52:19  阅读:1884+ 作者:责任编辑NO。杜一帆0322

问:量子力学终究是什么?

答:量子力学是一门研讨微观粒子运动规则的物理学理论,研讨目标(微观粒子)包含:分子、原子、原子核、基本粒子(光子、夸克、电子、中微子等),量子力学是现代物理学的两大根底之一,经典力学是首要解说微观低速物质的运动规则,相对论是首要解说微观高速国际物质的运动规则,量子力学首要解说微观国际粒子的运动规则。

问:量子力学中的量子终究是基本粒子中的哪一种粒子?

答:量子并不是咱们已知粒子中的任何一种粒子,精确来说:量子底子就不是一种实体粒子,而是物理学家人为界说的一种物理概念,就好像牛顿发现有质量的物体之间有彼此招引的力,所以牛顿将这种力命名为万有引力相同,同理,国际上底子不存在一种名为量子的粒子,而是物理学家将一种物理概念界说为量子,量子代表的是能够量子化的物理量的最小单位。

问:量子化是啥意思?

答:量子化是量子力学的根底,最早在1900年由德国物理学家普朗克在研讨黑体辐射时提出的,普朗克创造性的假定:能量的传达并不是接二连三的,能量存在着最小单位,能量是一段、一段进行传达的,这一段、又一段的能量便是能量子,又称量子,这便是量子的最早概念,即能量的最小单位,假如某种物理量是存在着不可被无限切割的最小单位,那么这个物理量便是能够量子化的。

这儿给咱们举一个比如,量子化就好像楼梯相同,咱们上楼的时分只能一层台阶、一层台阶的向上迈,楼梯的台阶只能运用整数计量,例如:第一层台阶、第二层台阶、第三层台阶,永久都不或许呈现1.3层台阶、2.87层台阶,这就从另一方面代表着楼梯是不能被无限切割的,楼梯存在着最小单位的,这一层、一层的台阶便是量子。

除了能量之外,温度、长度、电荷、粒子自旋等物理量能够量子化,例如:粒子的自旋只能取整数(0、1、2、3等)或许半奇数(1/2、3/2等),粒子的电荷值有必要取电子或质子电荷量的整数倍,举一个比如:咱们想要描绘核外电子的运动,那么咱们应该四个物理量,主量子数n(电子运动轨道)、角量子数l(电子角动量)、磁量子数m(轨道的延伸方向)和自旋量子数s(电子的自旋),这四个物理量都是量子化的,意味着这四个物理量都存在一个最小单位。

问:量子力学是不是物理学中的唯心主义?

答:不是,任何现代科学都不或许是唯心主义的,现代科学必定是以客观规则去解说物质运动,其间不会搀杂任何的人的片面认识,量子力学之所以会被咱们误解成与唯心主义扯上联系,还在于量子力学中哥本哈根诠释中提出的观测概念,哥本哈根诠释以为:任何微观粒子在没有被观测之前,都处于一种无法确认的状况,咱们称之为叠加态,没有被观测的粒子没有能够图画化的运动轨道、没有能够确认的动量与方位,此刻的微观粒子处于一种空间中所有或许性的概率叠加态。

那么怎么才干确认微观粒子的状况?

哥本哈根诠释以为:只要观测行为才干使微观粒子的概率叠加态坍缩成能够确认的本征态,也便是说微观粒子只要被观测后才从一种无法确认的概率变成实实在在的实体粒子,可是关于怎么界说这个重要的观测行为呢?这是一个非常费事的问题,是人的观测导致微观粒子的概念叠加态坍塌?仍是机械观测行为导致微观粒子的叠加态坍塌?

这是很难界定的,而人的观测行为不免又与人的认识有着说不清、道不明的复杂联系,所以哥本哈根诠释关于观测行为的解说是非常含糊的,物理学家对此也是挑选能不讲、就不讲,乖乖核算就好,所以量子力学的哥本哈根诠释会被一些对此不了解的人误解成唯心主义。

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