,到底什么是量子物理?

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到底什么是量子物理?

量子物理是研究物质世界微观粒子运动规律的物理学分支,主要研究原子、分子、凝聚态物质,以及原子核和基本粒子的结构、性质的基础理论它与相对论一起构成现代物理学的理论基础。

量子力学不仅是现代物理学的基础理论之一,而且在化学等学科和许多近代技术中得到广泛应用。

什么是量子物理学?

量子物理学是研究物质和能量在量子尺度下的行为和性质的学科。

在我们日常生活中所看到的物质,例如桌子、椅子等,都是由原子和分子组成的,而原子和分子又是由更小的粒子,如电子、质子等组成的。这些粒子是量子物理学研究的对象。

量子物理学的研究表明,在量子尺度下,粒子的行为与我们在日常生活中所熟知的物理规律有所不同,例如粒子可以同时存在于两个不同的地方,或者是同时具有两种不同的性质。这些现象被称为量子现象,是量子物理学研究的重要内容。

量子物理学的研究成果对于解释许多自然现象和技术应用具有重要意义,例如电子显示器、半导体器件等的工作原理,以及化学反应的机理等。

量子物理都包含什么?

量子概念是1900年普朗克首先提出的,到今天已经一百多年了。期间,经过玻尔、德布罗意、玻恩、海森柏、薛定谔、狄拉克、爱因斯坦等许多物理大师的创新努力,到20世纪30年代,初步建立了一套完整的量子力学理论。 我们把 科学家们在研究原子、分子、原子核、基本粒子时所观察到的关于微观世界的系列特殊的物理现象称为量子现象。   量子世界除了其线度极其微小之外(10^-10~10^-15m量级),另一个主要特征是它们所涉及的许多宏观世界所对应的物理量往往不能取连续变化的值,(如:坐标、动量、能量、角动量、自旋),甚至取值不确定。许多实验事实表明,量子世界满足的物理规律不再是经典的牛顿力学,而是量子物理学。量子物理学是当今人们研究微观世界的理论,也有人称为研究量子现象的物理学。

量子力学提供了一种定量的物质理论。现在,我们原则上可以理解原子结构的每一个细节;周期表也能简单自然地加以解释;巨额的光谱排列也纳入了一个优雅的理论框架。量子力学为定量的理解分子,流体和固体,导体和半导体提供了便利。它能解释诸如超流体和超导体等怪异现象,能解释诸如中子星和玻色-爱因斯坦凝聚(在这种现象里气体中所有原子的行为象一个单一的超大原子)等奇异的物质聚集形式。量子力学为所有的科学分支和每一项高技术提供了关键的工具。

量子物理实际上包含两个方面。一个是原子层次的物质理论:量子力学;正是它我们才能理解和操纵物质世界。另一个是量子场论,它在科学中起到一个完全不同的作用,稍后我们再回到它上面来。

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