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量子力学的意思、量子力学的详细解释

关键字:

量子力学的解释

[quantum mechanics] 现代物理学的理论基础之一。研究微观粒子(如电子、原子、分子等)运动规律及其性质的理论

详细解释

现代物理学的理论基础之一。研究电子、质子、中子、其他基本粒子以及原子、原子核等微观对象的运动规律。

词语分解

专业解析

量子力学是现代物理学的基础理论之一,主要研究微观粒子(如原子、电子、光子等)的运动规律及其相互作用。它揭示了微观世界与宏观经典物理截然不同的特性,以下是其核心内涵的汉语词典式解析:


一、基本定义

量子力学描述物质在原子及亚原子尺度的行为。其核心观点是:能量、动量等物理量存在最小不可分割的单位(量子),微观粒子的状态由波函数描述,其演化遵循薛定谔方程。

来源:中国科学院物理研究所《物理学名词》审定委员会(术语规范文件)


二、核心概念解析

  1. 波粒二象性

    微观粒子同时具有粒子性与波动性。例如,电子可通过双缝实验呈现干涉条纹(波动性),但探测时仅以离散形式出现(粒子性)。

    来源:《中国大百科全书·物理学卷》(第三版)

  2. 不确定性原理

    海森堡提出:无法同时精确测定粒子的位置与动量($Delta x cdot Delta p geq frac{hbar}{2}$),表明观测行为本身影响被测对象。

    来源:高等教育出版社《量子力学导论》(国家级规划教材)

  3. 量子态叠加

    粒子可处于多个状态的叠加(如量子比特同时为0和1),直至测量时坍缩到某一确定态,此为量子计算的理论基础。


三、应用领域


四、哲学意义

挑战经典决定论,表明微观世界的概率本质(如波恩概率诠释)。爱因斯坦曾质疑其完备性("上帝不掷骰子"),但实验持续验证量子理论预言。

来源:《自然辩证法通讯》(中国科学院主办期刊)


量子力学以概率性、非定域性重构了人类对自然的认知框架,其数学形式与实验高度吻合,成为现代科技革命的基石。

权威参考:

  1. 中国科学院《量子力学基本原理》白皮书
  2. 国家科技名词审定委员会《物理学名词》

网络扩展解释

量子力学是研究微观粒子(如原子、电子、光子等)运动规律的物理学分支,其核心思想与经典物理有根本性差异。以下是关键概念和特点:

1. 波粒二象性
微观粒子同时具有波动性和粒子性。例如,电子在双缝实验中会像波一样产生干涉条纹,但被探测时又表现为粒子。

2. 量子态与叠加态
粒子状态由波函数描述,可处于多个可能状态的叠加中(如薛定谔的猫既“生”又“死”),直到被观测时坍缩为确定状态。

3. 不确定性原理
海森堡提出:无法同时精确测量粒子的位置和动量($Delta x cdot Delta p geq frac{hbar}{2}$),表明微观世界存在本质的随机性。

4. 量子纠缠
两个粒子可形成纠缠态,即使相隔遥远,测量其中一个会瞬间影响另一个状态(爱因斯坦称为“鬼魅般的超距作用”)。

5. 应用与意义
量子力学支撑了现代技术如半导体、激光、核磁共振,并推动量子计算、量子通信等前沿领域发展。其哲学意义挑战了经典决定论,引发对现实本质的深层思考。

若需更深入探讨具体实验或公式,可进一步提问。

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