,量子是能量还是物质?

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量子是能量还是物质?

量子(quantum)是现代物理的重要概念。最早是M·普朗克在1900年提出的。他假设黑体辐射中的辐射能量是不连续的,只能取能量基本单位的整数倍。

后来的研究表明,不但能量表现出这种不连续的分离化性质,其他物理量诸如角动量、自旋、电荷等也都表现出这种不连续的量子化现象。这同以牛顿力学为代表的经典物理有根本的区别。量子化现象主要表现在微观物理世界。描写微观物理世界的物理理论是量子力学。

量子是什么物质?

量子概念最早是由德国物理学家M·普朗克在1900年提出的,经爱因斯坦、玻尔、薛定谔等人的完善,在20世纪的前半期,初步建立了完整的量子力学理论。绝大多数物理学家将量子力学视为理解和描述自然的基本理论。

一个物理量如果存在最小的不可分割的基本单位,则这个物理量是量子化的,并把最小单位称为量子。量子英文名称量子一词来自拉丁语quantus,意为“有多少”,代表“相当数量的某物质”。在物理学中常用到量子的概念,指一个不可分割的基本个体。例如,“光的量子”(光子)是一定频率的光的基本能量单位。而延伸出的量子力学、量子光学等成为不同的专业研究领域。其基本概念为所有的有形性质是“可量子化的”。“量子化”指其物理量的数值是离散的,而不是连续地任意取值。例如,在原子中,电子的能量是可量子化的。这决定了原子的稳定性和发射光谱等一般问题。绝大多数物理学家将量子力学视为了解和描述自然的的基本理论。

通俗地说,量子是能表现出某物质或物理量特性的最小单元。

在经典物理学中,根据能量均分定理:能量是连续变化的,可以取任意值。19世纪后期,科学家们发现很多物理现象无法用经典理论解释。当时德国物理界聚焦于黑体辐射问题的研究。1900年左右,M·普朗克试图解决黑体辐射问题,他大胆提出量子假设,并得出了普朗克辐射定律,沿用至今。普朗克提出:像原子作为一切物质的构成单位一样,“能量子”(量子)是能量的最小单位。物体吸收或发射电磁辐射,只能以能量量子的方式进行。普朗克在1900年12月14日的德国物理学学会会议中第一次发表能量量子化数值、一个分子摩尔(mol)的数值及基本电荷等。其数值比以前更准确,提出的理论也成功解决了黑体辐射的问题,标志着量子力学的诞生。

物质的本质是什么?

物质的本质是指物质存在的基本属性和本质特征。从物理学的角度来看,物质的本质是由基本粒子构成的,这些粒子包括质子、中子和电子等。

从化学的角度来看,物质的本质是由原子和分子构成的,这些原子和分子具有不同的化学性质和反应特征。总之,物质的本质是由其微观结构和性质所决定的,这些结构和性质决定了物质在宏观上的物理和化学特性。

物质的本质是能量的沉淀。宇宙最初就是能量,当温度降低到一定程度后,才诞生了物质。

这里所说的物质,是狭义上的物质,比如气态物质,固态物质。能量一样具有物质性,两者没有区别。对于物质的定义,是不断发生动态的。物质为构成宇宙间一切物体的实物和场。世界上所有的实体都是物质,人体本身也是物质。

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