19世紀末20世紀初,經(jīng)典物理學(xué)和相對論已經(jīng)發(fā)展的相當完善,但在實驗方面又遇到了一些嚴重的困難,這些困難被看作是“晴朗天空的幾朵烏云”——黑體輻射、光電效應(yīng)、線狀光譜、比熱問題,正是這幾朵烏云引發(fā)了物理界的變革。
1900年,普朗克在對熱輻射的研究中第一個窺見了量子。這一年的12月14日,普朗克在德國物理學(xué)會會議上宣布了他的偉大發(fā)現(xiàn)---能量量子化假說,根據(jù)這一假說,在光波的發(fā)射和吸收過程中,發(fā)射體和吸收體的能量變化是不連續(xù)的,能量值只能取某個最小能量元的整數(shù)倍,這一最小能量元被稱為“能量子”。普朗克的能量子概念第一次向人們揭示了微觀自然過程的非連續(xù)本性,或量子本性。繼普朗克之后,1905愛因斯坦提出光量子假說,1913年玻爾提出原子理論,至此由普朗克、愛因斯坦、玻爾奠定了量子力學(xué)的基礎(chǔ)。量子力學(xué)主要是描述微觀物理世界的物理理論。
量子力學(xué)的發(fā)展表明客觀世界是由更為基礎(chǔ)的微觀粒子構(gòu)成的,并揭示出經(jīng)典物理學(xué)、數(shù)學(xué),賴以成立的基礎(chǔ)并不是真實的。微觀粒子完全顛覆了宏觀現(xiàn)象的確定性、連續(xù)性、獨立性的基本特征。不確定、不連續(xù)、疊加態(tài)等量子特征才是物質(zhì)的根本屬性。這就是我必須要寫量子力學(xué)這一章的原因,因為是構(gòu)建世界觀的基礎(chǔ)。費曼曾說過,“世界上沒有人真正懂量子力學(xué)?!倍腋臼沁B學(xué)術(shù)論文都看不懂的,所以完全不敢說對量子力學(xué)有什么理解。我所了解的都是從網(wǎng)絡(luò)上通俗化了的文章中獲得的一點信息。但令我非常困惑的是單就“量子”這個概念是什么涵意,網(wǎng)絡(luò)上就三種不同的解答。其中最為通俗解釋就是:量子,是物質(zhì)(能量)的不可分割的最小單元;另一種是說:量子,是物質(zhì)(能量)的最小單位。就是如“焦耳”一樣是一個能量單位;還有一種說法是:量子,是指能級之間的差值。我根本不懂量子力學(xué),所以我無法分辯哪種是對的,哪種是錯的;或者哪個是好的,那個是不好的。只不過在我以下的推導(dǎo)過程中發(fā)現(xiàn),這三種說法都不是很恰當。但由于我對量子力學(xué)的了解都是“道聽途說”,所以,本篇關(guān)于量子力學(xué)的解讀若有與量子力學(xué)不符的僅代表我的個人觀點,與量子力學(xué)是無關(guān)的。
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