- max笔记
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这是物理学中最奇妙、也最令人费解、同时应用又最广泛的一门基础性理论,它与相对论并称为现代物理的两大基石。当然,它可能并非最终的理论,期待着将来能有超越性的理论出现。
量子力学的核心是测不准原理——有些东西你想知道,可它在原则上都无法知道,这一点令一些像爱因斯坦这样的大科学家都不满意,但又无可奈何……
你还太小,可以负责任地跟你说:你现在还不可能弄懂它,将来嘛,倒不一定…… 玻尔曾说:“如果谁没被量子力学搞得头晕,那他就一定是不理解量子力学。”爱因斯坦说:“我思考量子力学的时间百倍于广义相对论,但依然不明白。”
- 小菜G
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量子力学(Quantum Mechanics)是研究微观粒子的运动规律的物理学分支学科,它主要研究原子、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了现代物理学的理论基础。量子力学不仅是近代物理学的基础理论之一,而且在化学等有关学科和许多近代技术中也得到了广泛的应用。
有人引用量子力学中的随机性支持自由意志说,但是第一,这种微观尺度上的随机性和通常意义下的宏观的自由意志之间仍然有着难以逾越的距离;第二,这种随机性是否不可约简(irreducible)还难以证明,因为人们在微观尺度上的观察能力仍然有限。自然界是否真有随机性还是一个悬而未决的问题。对这个鸿沟起决定作用的就是普朗克常数。统计学中的许多随机事件的例子,严格说来实为决定性的。
量子力学的基本原理包括量子态的概念,运动方程、理论概念和观测物理量之间的对应规则和物理原理。
在量子力学中,一个物理体系的状态由态函数表示,态函数的任意线性叠加仍然代表体系的一种可能状态。状态随时间的变化遵循一个线性微分方程,该方程预言体系的行为,物理量由满足一定条件的、代表某种运算的算符表示;测量处于某一状态的物理体系的某一物理量的操作,对应于代表该量的算符对其态函数的作用;测量的可能取值由该算符的本征方程决定,测量的期待值由一个包含该算符的积分方程计算。
态函数的平方代表作为其变数的物理量出现的几率。根据这些基本原理并附以其他必要的假设,量子力学可以解释原子和亚原子的各种现象。
根据狄拉克符号表示,态函数,用<Ψ|和|Ψ>表示,态函数的概率密度用ρ=<Ψ|Ψ>表示,其概率流密度用(ħ/2mi)(Ψ*▽Ψ-Ψ▽Ψ*)表示,其概率为概率密度的空间积分。
态函数可以表示为展开在正交空间集里的态矢比如|Ψ(x)>=∑|ρ_i>,其中|ρ_i>为彼此正交的空间基矢,<m|n>=δm,n为狄拉克函数,满足正交归一性质。
态函数满足薛定谔波动方程,iħ(d/dt)|m>=H|m>,分离变数后就能得到不含时状态下的演化方程H|m>=En|m>,En是能量本征值,H是哈密顿能量算子。
于是经典物理量的量子化问题就归结为薛定谔波动方程的求解问题。
关于量子力学的解释涉及许多哲学问题,其核心是因果性和物理实在问题。按动力学意义上的因果律说,量子力学的运动方程也是因果律方程,当体系的某一时刻的状态被知道时,可以根据运动方程预言它的未来和过去任意时刻的状态。
但量子力学的预言和经典物理学运动方程(质点运动方程和波动方程)的预言在性质上是不同的。在经典物理学理论中,对一个体系的测量不会改变它的状态,它只有一种变化,并按运动方程演进。因此,运动方程对决定体系状态的力学量可以作出确定的预言。
但在量子力学中,体系的状态有两种变化,一种是体系的状态按运动方程演进,这是可逆的变化;另一种是测量改变体系状态的不可逆变化。因此,量子力学对决定状态的物理量不能给出确定的预言,只能给出物理量取值的几率。在这个意义上,经典物理学因果律在微观领域失效了。
据此,一些物理学家和哲学家断言量子力学摈弃因果性,而另一些物理学家和哲学家则认为量子力学因果律反映的是一种新型的因果性——几率因果性。量子力学中代表量子态的波函数是在整个空间定义的,态的任何变化是同时在整个空间实现的。
20世纪70年代以来,关于远隔粒子关联的实验表明,类空分离的事件存在着量子力学预言的关联。这种关联是同狭义相对论关于客体之间只能以不大于光速的速度传递物理相互作用的观点相矛盾的。于是,有些物理学家和哲学家为了解释这种关联的存在,提出在量子世界存在一种全局因果性或整体因果性,这种不同于建立在狭义相对论基础上的局域因果性,可以从整体上同时决定相关体系的行为。
量子力学用量子态的概念表征微观体系状态,深化了人们对物理实在的理解。微观体系的性质总是在它们与其他体系,特别是观察仪器的相互作用中表现出来。
人们对观察结果用经典物理学语言描述时,发现微观体系在不同的条件下,或主要表现为波动图象,或主要表现为粒子行为。而量子态的概念所表达的,则是微观体系与仪器相互作用而产生的表现为波或粒子的可能性。
量子力学表明,微观物理实在既不是波也不是粒子,真正的实在是量子态。真实状态分解为隐态和显态,是由于测量所造成的,在这里只有显态才符合经典物理学实在的含义。微观体系的实在性还表现在它的不可分离性上。量子力学把研究对象及其所处的环境看作一个整体,它不允许把世界看成由彼此分离的、独立的部分组成的。关于远隔粒子关联实验的结论,也定量地支持了量子态不可分离 . 不确定性指经济行为者在事先不能准确地知道自己的某种决策的结果。或者说,只要经济行为者的一种决策的可能结果不止一种,就会产生不确定性。
不确定性也指量子力学中量子运动的不确定性。由于观测对某些量的干扰,使得与它关联的量(共轭量)不准确。这是不确定性的起源。
不确定性,经济学中关于风险管理的概念,指经济主体对于未来的经济状况(尤其是收益和损失)的分布范围和状态不能确知。
在量子力学中,不确定性指测量物理量的不确定性,由于在一定条件下,一些力学量只能处在它的本征态上,所表现出来的值是分立的,因此在不同的时间测量,就有可能得到不同的值,就会出现不确定值,也就是说,当你测量它时,可能得到这个值,可能得到那个值,得到的值是不确定的。只有在这个力学量的本征态上测量它,才能得到确切的值。
在经典物理学中,可以用质点的位置和动量精确地描述它的运动。同时知道了加速度,甚至可以预言质点接下来任意时刻的位置和动量,从而描绘出轨迹。但在微观物理学中,不确定性告诉我们,如果要更准确地测量质点的位置,那么测得的动量就更不准确。也就是说,不可能同时准确地测得一个粒子的位置和动量,因而也就不能用轨迹来描述粒子的运动。这就是不确定性原理的具体解释。
波尔波尔,量子力学的杰出贡献者,波尔指出:电子轨道量子化概念。波尔认为,原子核具有一定的能级,当原子吸收能量,原子就跃迁更高能级或激发态,当原子放出能量,原子就跃迁至更低能级或基态,原子能级是否发生跃迁,关键在两能级之间的差值。根据这种理论,可从理论计算出里德伯常理,与实验符合的相当好。可波尔理论也具有局限性,对于较大原子,计算结果误差就很大,波尔还是保留了宏观世界中,轨道的概念,其实电子在空间出现的坐标具有不确定性,电子聚集的多,就说明电子在这里出现的概率较大,反之,概率较小。很多电子聚集在一起,可以形象的称为电子云。
霍金膜上的四维量子论
类似10维或11维的“弦论”=振动的弦、震荡中的象弦一样的微小物体。
霍金膜上四维世界的量子理论的近代诠释(邓宇等,80年代):
振动的量子(波动的量子=量子鬼波)=平动微粒子的振动;振动的微粒子;震荡中的象量子(粒子)一样的微小物体。
波动量子=量子的波动=微粒子的平动+振动
=平动+振动
=矢量和
量子鬼波的DENG"S诠释:微粒子(量子)平动与振动的矢量和
粒子波、量子波=粒子的震荡(平动粒子的震动)
- ardim
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量子力学的核心必须是波粒二象性。
量子力学认为一切基本粒子都具有波粒二象性,所以描述物质的运动要使用波动方程,而不是牛顿力学方程,一切量子力学的理论都可以由“波粒二象性”这个假设推导得出。比如说,“测不准原理”是波动方程的必然结果,因为一列波,在准确知道其频率时,就无法知道波包的长度;准确知道波包的长度,则无法知道其频率。
- 皮皮
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作为一个很普通的物理系学生给你的建议:
鉴于你说还没学过物理,强烈建议你先学学基本的物理,比如牛顿力学、波动光学、电磁学、原子物理学。未立先走可能会把你的思维体系搞乱。
当然基本的数学辅助也是要学好的,主要是与函数有关的东东。
再加上一点点对化学元素的了解,主要指的是原子结构的方面。
然后可以看一些关于量子的科普性读物。
到这个阶段只能叫做在学量子物理。
想要了解真正的量子力学,数学上需要:
1. 线性代数(至少学到厄米(Hermi)二次型吧)
2. 复变函数微积分
3. 傅里叶(Fourier)分析
4. 希尔伯特(Hilbert)空间(这个是一个函数空间的代数结构 也就是所谓的平方可积(L2)空间 一般在傅里叶分析后面会讲到相关的基本东东 然后量子力学的书上会告诉你具体的这个希尔伯特空间的性质)
另外要多学一些物理中经常遇到的英语单词。学物理,国内国外的书都得看。
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另外加两句物理学家的名言 哈哈
波尔:“如果有人学完量子力学后并不觉得它难以理解,那他根本就没有理解量子力学。”
费曼:“我可以很有把握的说,没有人能懂量子力学。”
- 康康map
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随便看看把,千万不要过于深入,想学量子力学,要有很深的数学底子.
- clou
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这是大学的课程,百度一下你就知道它是由谁提出以及它的重要意义
- 瑞瑞爱吃桃
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你去买一本《时间简史》,霍金的,里面十分详细地介绍了量子力学,我是一名初三的学生,也在研究这一学科,交个朋友吧+472813629
- 蓓蓓
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你太好高骛远了吧,劝你先从声现象了解起