1樓:網友
量子力學的發展方向。
二十世紀初,物理學取得了兩大突破:乙個是蒲朗克提出了作用量子的概念;乙個是愛因斯坦提出的狹義相對論的時空觀。
100年前的1900年,德國科學家蒲朗克提出量子概念,1925年到1926年,海森伯和薛丁格最終建立了量子力學,解決了原子物理、光譜等基本問題,取得了巨大成功。之後,量子力學朝兩個重要方向發展:一是向更小(如原子以下的)尺度的應用,原子核物理學就是在量子力學指引下發展的,進而發展為目前的基本粒子物理學。
量子力學使人類對物質世界的認識從巨集觀層次跨進了微觀層次。
量子力學的另乙個發展方向,就是把量子力學用於處理更大尺度上的問題,比如分子的問題(即量子化學問題)和固體物理或凝聚態物理的問題。從研究物件的尺度看,從固體物理到地球物理、行星物理,再到天體物理和宇宙物理,其研究範圍越來越大。
從1925年之後,幾乎所有的二十世紀的物質文明都是從相對論和量子力學這兩個物理基礎科學的發展衍生的。原子構造、分子構造、核能、雷射、半導體、超導體、x光、超級計算機……假如沒有狹義相對論和量子力學,這一切都不會有。相對論和量子力學作為物理學的基礎,已成為現代精密科學的兩大柱石。
二者的結合,不僅使物理學本身日新月異,而且也使物理學以外的其他自然科學改變了面貌。
新華社北京12月14日電)
新華社 2000年12月14日。
2樓:
量子資訊量子計算。
量子論經歷了哪些發展歷程??
3樓:網友
1913年,玻爾在盧瑟福有核模型的基礎上運用量子化概念,提出玻爾的原子理論,對氫光譜作出了滿意的解釋,使量子論取得了初步勝利。隨後,玻爾、索末菲和其他物理學家為發展量子理論花了很大力氣,卻遇到了嚴重困難,舊量子論陷入困境。
1923年,德布羅意提出了物質波假說,將波粒二象性運用於電子之類的粒子束,把量子論發展到乙個新的高度。
1925年-1926年薛丁格率先沿著物質波概念成功地確立了電子的波動方程,為量子理論找到了乙個基本公式,並由此建立了波動力學。
幾乎與薛丁格同時,海森伯寫出了以「關於運動學和力學關係的量子論的重新解釋」為題的**,創立了解決量子波動理論的矩陣方法。
1925年9月,玻恩與另一位物理學家約丹合作,將海森伯的思想發展成為系統的矩陣力學理論。不久,狄拉克改進了矩陣力學的數學形式,使其成為乙個概念完整、邏輯自洽的理論體系。
1926年薛丁格發現波動力學和矩陣力學從數學上是完全等價的,由此統稱為量子力學,而薛丁格的波動方程由於比海森伯的矩陣更易理解,成為量子力學的基本方程。
不確定性。海森伯不確定原則是量子論中最重要的原則之一。最初的不確定性原理指出,不可能同時精確地測量出粒子的動量和位置,因為在測量過程中儀器會對測量過程產生干擾,測量其動量就會改變其位置,反之亦然。
量子理論跨越了牛頓力學中的死角,在解釋事物的巨集觀行為時,只有量子理論能處理原子和分子現象中的細節。但是,這一新理論所產生的似是而非的矛盾說法比光的波粒二重性還要多。牛頓力學以確定性和決定性來回答問題,量子理論則用可能性和統計資料來回答。
如果有一天量子力學研究完畢,物理學將往哪個方向發展?
4樓:項德曜
關於這個問題,我想可以從兩個方面來。乙個是關於所謂「研究完畢」的這個說法;另乙個是我們能否**長期的科學發展的問題。
所謂「研究完畢」,大概意思就是說,此學問已經完全透徹,不會再從中產生新的知識了。又同時認為,我們對此學問之瞭解,是全然正確,而毫無錯誤的。我們瞭解關於它的所有事實。
故而,我們稱對此學問,我們已經「研究完畢」了。
這顯然是不可能存在的事情。對於「科學」的定義有很多,其中乙個著名的定義,或者要求,就是「科學的理論必須是可證偽」。可證偽,說明鬧凳我們可以假設得到某種觀測,使得我們推翻原有的結論。
既然存在此合理的假設,我們為什麼能夠自信地說,「這種觀測結果是不會出現的」呢?
觀測從來都是有限的,比如我能做幾十萬次實驗,來驗證相對論,但終究是有限的。理論、公式,對應的都是無限的情形。從操作主義的角度,從實驗主義的角度,我們都不能保證理論的確然正確。
這是第乙個問題。
第二個問題,是我們能否**長期科學發展的方向。我們知道,地球上做前沿科學研究的人,都是最聰明的那一批人。似乎到現在,也很少有人敢說,五十年之後,會出現什麼理論,會用什麼方法去做研究——因埋大為大部分情況下,想到了,便可去做。
少部分情形,是資金、技術的問題,那另當別論。這就像在問乙個清朝的人,「兩百年之後,我們如何與人通訊」彎彎豎一般,難以給出。時間距今越長,所能得到的越模糊——若是確切的,一般都是錯的。
量子力學主要是研究什麼的?
5樓:網友
量子力學理論的研究主要是:1. 解決微觀領域(原子與分子結構,原子核結構,粒子物理等)粒子的運動狀態問題(波粒二象性,狀態由求解得到的概率波函式完全描述,這是薛丁格採用波動力學的描述;另外,海森堡等採用矩陣力學的方法同樣描述了粒子的狀態。
兩者的理論殊途同歸,但海森堡的理論用到非對易代數,較抽象,不如薛丁格的波函式好理解);2. 研究物質的基本屬性(導電性,導熱性,磁性等)(必須用到量子力學是因為這些性質的研究物件是玻色子和費公尺子,只有量子理論可以很好的解釋);3. 天體物理,宇宙論等。
研究表明,量子力學從20世紀初發展到現在,既可以解決微觀領域的問題也可以解決巨集觀領域的問題。根據其領域的不同又分為了非相對論量子力學和相對論量子力學。
如何理解經典力學,相對論,量子論三者之間的關係
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愛因斯坦發展了普朗克的量子論,提出關於光的量子概念,並用量子理論解釋光電效應 輻射過程和固體比熱等,為核能開發奠定了理論基礎。普朗克的量子理論和波爾的量子化理論有什麼區別?普朗克的量子理論主要內容是能量量子化,和玻爾的量子化理論內容主要是角動量量子化。兩個理論都屬於量子理論的基礎,但是討論的物件不一...