
[quantum mechanics] 現代物理學的理論基礎之一。研究微觀粒子(如電子、原子、分子等)運動規律及其性質的理論
現代物理學的理論基礎之一。研究電子、質子、中子、其他基本粒子以及原子、原子核等微觀對象的運動規律。
量子力學是現代物理學的基礎理論之一,主要研究微觀粒子(如原子、電子、光子等)的運動規律及其相互作用。它揭示了微觀世界與宏觀經典物理截然不同的特性,以下是其核心内涵的漢語詞典式解析:
量子力學描述物質在原子及亞原子尺度的行為。其核心觀點是:能量、動量等物理量存在最小不可分割的單位(量子),微觀粒子的狀态由波函數描述,其演化遵循薛定谔方程。
來源:中國科學院物理研究所《物理學名詞》審定委員會(術語規範文件)
波粒二象性
微觀粒子同時具有粒子性與波動性。例如,電子可通過雙縫實驗呈現幹涉條紋(波動性),但探測時僅以離散形式出現(粒子性)。
來源:《中國大百科全書·物理學卷》(第三版)
不确定性原理
海森堡提出:無法同時精确測定粒子的位置與動量($Delta x cdot Delta p geq frac{hbar}{2}$),表明觀測行為本身影響被測對象。
來源:高等教育出版社《量子力學導論》(國家級規劃教材)
量子态疊加
粒子可處于多個狀态的疊加(如量子比特同時為0和1),直至測量時坍縮到某一确定态,此為量子計算的理論基礎。
來源:中國科學技術大學《量子信息科學導論》
挑戰經典決定論,表明微觀世界的概率本質(如波恩概率诠釋)。愛因斯坦曾質疑其完備性("上帝不擲骰子"),但實驗持續驗證量子理論預言。
來源:《自然辯證法通訊》(中國科學院主辦期刊)
量子力學以概率性、非定域性重構了人類對自然的認知框架,其數學形式與實驗高度吻合,成為現代科技革命的基石。
權威參考:
量子力學是研究微觀粒子(如原子、電子、光子等)運動規律的物理學分支,其核心思想與經典物理有根本性差異。以下是關鍵概念和特點:
1. 波粒二象性
微觀粒子同時具有波動性和粒子性。例如,電子在雙縫實驗中會像波一樣産生幹涉條紋,但被探測時又表現為粒子。
2. 量子态與疊加态
粒子狀态由波函數描述,可處于多個可能狀态的疊加中(如薛定谔的貓既“生”又“死”),直到被觀測時坍縮為确定狀态。
3. 不确定性原理
海森堡提出:無法同時精确測量粒子的位置和動量($Delta x cdot Delta p geq frac{hbar}{2}$),表明微觀世界存在本質的隨機性。
4. 量子糾纏
兩個粒子可形成糾纏态,即使相隔遙遠,測量其中一個會瞬間影響另一個狀态(愛因斯坦稱為“鬼魅般的超距作用”)。
5. 應用與意義
量子力學支撐了現代技術如半導體、激光、核磁共振,并推動量子計算、量子通信等前沿領域發展。其哲學意義挑戰了經典決定論,引發對現實本質的深層思考。
若需更深入探讨具體實驗或公式,可進一步提問。
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