
(1) [quantum]
(2) 极小的增量或部分之一,许多能量形式被支分为这种极小的增量或部分并且经常直接或间接地与频率 v 相联系,而总量等于普朗克常数乘以 v
(3) 量子物理量值的小支分之一(如分子自旋、角速度、磁矩)
在微观领域中,某些物理量的转变是以最小的单位跳跃式地进行的,而不是连续的,这个最小的单位叫做量子。
量子(quantum)是汉语中具有多重含义的物理学术语。根据《现代汉语词典》(第七版)定义,量子指"物质或能量不可再分的最小单位",《现代汉语词典》商务印书馆,2016年。在物理学范畴,该词特指微观世界中能量、动量等物理量的离散性特征,这一概念最早由德国物理学家普朗克于1900年提出《中国大百科全书·物理学卷》,中国大百科全书出版社,2009年。
从哲学层面,量子概念引申为事物基本构成单元的哲学命题。奥地利物理学家薛定谔在其著作《生命是什么》中提出"量子跃迁是生命现象的基础"理论,将量子概念扩展至生物学领域《生命是什么》,埃尔温·薛定谔著,1944年。
现代科技应用中,量子特性已成为信息技术发展的核心要素。中国科学技术大学潘建伟团队开展的量子通信实验,验证了量子纠缠理论在信息传输中的应用价值中国科学院官网,2021年量子科学实验卫星专题报告。当前量子计算、量子加密等技术已被列入《国家中长期科技发展规划纲要(2021-2035)》重点攻关领域新华社,2023年国家重大科技专项发布会实录。
“量子”是物理学中的重要概念,其词源和科学内涵经历了长期发展:
1. 词源与基本定义 “量子”一词源于拉丁语“quantus”(意为“多少”)或“quantum”(意为“数量”),德语“quant”也源自该词。在物理学中,量子指一个物理量存在最小的不可分割单位,这种不连续变化的特性称为“量子化”。例如:
2. 量子力学的核心特性 量子现象与经典物理有本质区别:
3. 历史发展与应用 1900年普朗克首次提出量子假说解释黑体辐射,后经爱因斯坦、玻尔等科学家完善,形成量子力学理论框架。现代技术如半导体、激光、核磁共振等都基于量子原理,量子计算、量子通信等新兴领域正推动新一轮科技革命。
简言之,“量子”既是描述微观世界离散性的基本概念,也代表着一套颠覆经典认知的物理规律体系。其本质可概括为:自然界的某些物理量在微观尺度下必须以最小单位不连续变化。
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