
[量子] 量子论
Quantum theory is pretty weird, but it isn't as weird as it could be.
量子理论是很荒诞,但不是如其所能的荒诞。
The Swiss are using quantum theory to make their election more secure.
瑞士人使用量子理论使他们的选举更可靠。
But quantum theory, Aerts argues, offers richer logical possibilities.
但是Aerts认为,量子理论提供更丰富的逻辑可能性。
This could help solve the problem, and lead to a quantum theory of gravity.
这可能会帮助解决难题,带来引力的量子理论。
Max Planck founded quantum theory, and thus wrecked the Newtonian universe.
马克斯·普朗克确立了量子理论,从而颠覆了牛顿的宇宙学说。
量子理论(Quantum Theory)是描述微观粒子(如原子、亚原子粒子)运动规律的基础物理学框架。它揭示了能量并非连续变化,而是以离散的“量子”(quantum,意为“最小单位”)形式存在和传递。该理论颠覆了经典物理学的连续性观念,是理解物质基本结构和相互作用的核心。其核心内容包括:
能量量子化
1900年,马克斯·普朗克提出电磁辐射能量只能以离散的“能量子”形式发射或吸收,其能量值与其频率成正比(E = hν),比例常数h即普朗克常数(约为6.626 × 10⁻³⁴ J·s)。这解决了黑体辐射问题,标志着量子理论的诞生。
波粒二象性
光子和电子等微观粒子同时具有波动性和粒子性。爱因斯坦的光电效应理论(1905)证实了光的粒子性(光子),而德布罗意(1924)提出所有物质粒子都具有波动性(物质波),其波长λ = h/p(p为动量)。这统一了经典物理中截然不同的波和粒子概念。
不确定性原理
海森堡(1927)指出,无法同时精确测量一个粒子的位置(x)和动量(p),其不确定度的乘积存在一个下限:Δx * Δp ≥ ħ/2(ħ = h/2π)。这并非测量技术限制,而是微观世界的本质属性,反映了量子概率的本质。
量子态与波函数
微观粒子的状态由波函数(ψ)描述,其模的平方(|ψ|²)代表在空间某处找到该粒子的概率密度。薛定谔方程(1926)是描述波函数随时间演化的基本动力学方程: $$ iħ frac{partial psi}{partial t} = hat{H} psi $$ 其中,Ĥ 是哈密顿算符,代表系统的总能量。
量子化与量子数
在束缚态(如原子中的电子),物理量(如能量、角动量)只能取特定的离散值,称为“量子化”。这些值由量子数(如主量子数n、角量子数l、磁量子数m)决定,解释了原子光谱的分立谱线。
量子纠缠与叠加
量子系统可以处于多个可能状态的叠加态(如电子自旋同时“向上”和“向下”)。当两个或多个粒子相互作用后形成纠缠态,对其中一个粒子的测量会瞬间影响另一个粒子的状态,无论它们相距多远(爱因斯坦称之为“鬼魅般的超距作用”)。这是量子信息科学(如量子计算、量子通信)的基础。
量子理论是现代物理学两大支柱之一(另一为相对论),深刻改变了人类对自然的认识,并催生了半导体、激光、核能、现代化学、材料科学等众多技术革命。其数学表述和哲学诠释仍在发展中。
量子理论(Quantum Theory)是描述微观粒子(如原子、电子、光子等)行为的物理学基础理论,与经典物理有根本性区别。以下是其核心内容:
如需进一步了解具体实验或数学形式,可提供更详细方向。
knock offlobbydefalcateHuaxilabouringosmolalityphytologysaprophytismscallopform a complete setfrequency bandJeremy Benthammodern dancepatented inventionprivacy statementspoken Englishtomato ketchuptrue selfaatrexamitrazantiendotoxinauswitteringblockboardcarbinedaphningamopetalygibberishhaemodynamicsinsolubilizemerbromin