原子、質(zhì)子、電子都是構(gòu)成物質(zhì)的實(shí)物粒子，可量子卻不是粒子，它是一種物理概念，不是實(shí)物。
在微觀世界中，某些物理量的變化不是連續(xù)的，只能以最小單位的倍數(shù)跳躍式改變，這個(gè)最小的單位就叫做量子。
量子不是粒子，只是不連續(xù)變化中的最小單位
事物是無限可分的嗎？一尺之棰，日取其半，萬世不竭。古人很早就想到了這點(diǎn)，認(rèn)為事物可以無限細(xì)分?？僧?dāng)時(shí)古人也不知道微觀世界究竟是什么樣子的，那么也無法驗(yàn)證這個(gè)觀點(diǎn)。
數(shù)學(xué)是物理研究的好幫手。在數(shù)學(xué)世界，一個(gè)數(shù)軸上可以填充無數(shù)個(gè)實(shí)數(shù)，一米長的線段，理論上可以分成無數(shù)個(gè)小線段。那現(xiàn)實(shí)的物理世界也是這樣的嗎？
科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，并非如此。這個(gè)世界并沒有像數(shù)學(xué)中描述的那樣，具有無限小、無限可分的概念。事物只能分成有限個(gè)部分，并且存在最小的單元，這個(gè)世界不是連續(xù)的。一堵看似密不透風(fēng)的墻，實(shí)際上是有許許多多的微粒構(gòu)成的，并且存在一些很小的不可分割的基本粒子。
世界有宏觀和微觀之分。經(jīng)典物理學(xué)一般可以很好的描述為宏觀世界中的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)典力學(xué)認(rèn)為物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)變化是連續(xù)的，比如行星的運(yùn)動(dòng)，它的運(yùn)動(dòng)軌跡是連續(xù)的?？山?jīng)典力學(xué)卻無法描述微觀世界（原子及亞原子尺度）中的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)。為了描述微觀世界中的物理規(guī)律，于是便誕生了量子力學(xué)。
量子概念是普朗克于1900年為了解決黑體輻射問題而提出來的，普朗克認(rèn)為，存在一個(gè)最小的能量單位，每一份能量的大小只能是基本單位的倍數(shù)，那么物體也只能一份一份的吸收或者輻射能量，由此推導(dǎo)出的理論數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)相當(dāng)吻合。這便是能量這個(gè)物理量的量子化，能量的取值由連續(xù)任意變成離散特定，并且存在一個(gè)最小值，其它值只能是最小值的倍數(shù)。
1905年，愛因斯坦繼承了普朗克能量子的觀點(diǎn)，提出了光量子的概念，把光看作粒子，光的能量就是量子化的，每個(gè)光子都攜帶著一份特定的能量。光的能量是一份一份的，物質(zhì)與光的相互作用也是一份一份的，這成功解釋了光電效應(yīng)。
物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)變化是不連續(xù)的，那么當(dāng)我們用物理量描述這些變化時(shí)，物理量就不能連續(xù)任意的取值，只能是一系列特定的分立值，是離散的。
經(jīng)典物理學(xué)認(rèn)為能量是連續(xù)且均勻分布著的，可微觀世界中不僅能量是不連續(xù)分布的，粒子的自旋、電荷等物理量也是這樣子的。這些物理量的值都是離散的，都存在一個(gè)最小的基本單位。這個(gè)最小且不可分割的基本單位就叫做量子，物理量取值的離散化，便是物理量的量子化。
不僅能量存在最小單位，長度、時(shí)間等也具有最小單位，分別是普朗克長度、普朗克時(shí)間。這意味著時(shí)空并不是無限可分的，事物的運(yùn)動(dòng)變化從宏觀上看是連續(xù)的，但實(shí)際上并不是連續(xù)的。經(jīng)典物理學(xué)中的連續(xù)變化變成不連續(xù)變化，這挑戰(zhàn)了傳統(tǒng)的觀念，掀起了一場物理學(xué)的革命。
量子力學(xué)描述的世界便是量子世界。在量子世界中，有很多不符合直覺的現(xiàn)象。比如：不確定性、波粒二象性、量子糾纏、量子隧穿等等。遇事不決，量子力學(xué)，說的便是量子世界中的隨機(jī)性。在微觀世界中，原子及亞原子尺度的量子效應(yīng)最為顯著，而到了宏觀世界，這些量子效應(yīng)因?yàn)榱孔油讼喔?，已?jīng)消失的無影無蹤了。
量子計(jì)算機(jī)、量子通信離我們的生活很遠(yuǎn)，但智能手機(jī)卻離我們很近。因?yàn)榱孔恿W(xué)的誕生，才有了半導(dǎo)體、激光，才出現(xiàn)了信息時(shí)代。
至于那些帶著“量子”二字的生活品，比如量子水、量子襪、量子項(xiàng)鏈、量子防輻射手機(jī)貼膜，這些是打著量子概念忽悠人的，請直接無視，避免被坑。
聯(lián)系客服
