量子力学的困境和意义是什么,量子力学的发展史?

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量子力学的发展史?

1913年,玻尔在卢瑟福有核模型的基础上运用量子化概念,提出玻尔的原子理论,对氢光谱作出了满意的解释,使量子论取得了初步胜利。随后,玻尔、索末菲和其他物理学家为发展量子理论花了很大力气,却遇到了严重困难,旧量子论陷入困境。

1923年,德布罗意提出了物质波假说,将波粒二象性运用于电子之类的粒子束,把量子论发展到一个新的高度。

1925年-1926年薛定谔率先沿着物质波概念成功地确立了电子的波动方程,为量子理论找到了一个基本公式,并由此创建了波动力学。

几乎与薛定谔同时,海森伯写出了以“关于运动学和力学关系的量子论的重新解释”为题的论文,创立了解决量子波动理论的矩阵方法。

1925年9月,玻恩与另一位物理学家约丹合作,将海森伯的思想发展成为系统的矩阵力学理论。不久,狄拉克改进了矩阵力学的数学形式,使其成为一个概念完整、逻辑自洽的理论体系。

1926年薛定谔发现波动力学和矩阵力学从数学上是完全等价的,由此统称为量子力学,而薛定谔的波动方程由于比海森伯的矩阵更易理解,成为量子力学的基本方程。

量子力学有多可怕?

1 量子力学并不可怕,它是描述微观世界的一种科学理论。

2 量子力学的概念和原理常常与我们的日常经验相悖,比如波粒二象性、超位置性等等,这让人感到困惑和害怕。

3 但是,量子力学的应用已经深刻地影响了我们的生活,如激光、晶体管、MRI等技术,这些都是量子力学的产物。

因此,掌握量子力学理论和应用有益于我们更好地认识和改善世界。

量子力学并不可怕,但它确实具有一些令人困惑和与常识相悖的特性。以下是一些常见的引起困惑的方面:

波粒二象性:根据波粒二象性原理,微观粒子(如电子、光子)既可以表现出波动性质,又可以表现出粒子性质。这意味着在某些实验中,微观粒子既可以像波一样以波动的方式传播,又可以像粒子一样被检测到或与其他粒子发生碰撞。

叠加态和纠缠:量子力学中的叠加态意味着微观粒子可以同时处于多个可能的状态,直到被测量观察为止。这导致了在测量之前,无法精确确定微观粒子的位置、动量等属性。此外,纠缠现象指的是当两个或多个微观粒子之间存在一种特殊的关联后,它们之间的状态会紧密联系起来。即使在很大的空间距离上,对其中一个粒子进行测量,也会立即影响到纠缠粒子的状态。

不确定性原理:不确定性原理是量子力学中的基本原理之一,它表明在某些测量中,无法同时准确测量一个粒子的位置和动量。也就是说,我们无法同时确定一个粒子的位置和速度,精确度存在限制。

尽管量子力学涉及到某些奇特的概念,但它已经成功地解释了许多实验观测结果,并广泛应用于现代科学和技术,例如量子计算、量子通信和量子力学模拟等领域。所以,尽管量子力学有时会令人困惑,但它是一种非常成功和有用的科学理论。

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