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一分钟量子力学极简史

简史

1900年,普朗克解释了黑体辐射现象,引进量子假说。关键点:电磁波的能量只能是某一能量单位的整数倍,而这个单位的大小又依赖于波的频率!世界开始不连续。

图:普朗克

1905年,爱因斯坦提出光量子论,解释光电效应,揭示了微观客体的波粒二象性,关键点:世界不但开始不连续,也开始变得不可描述

1911年卢瑟福 提出了原子核的行星模型,是的,拿了一个诺贝尔化学奖!

 关键点:原子第一次被揭开了神秘面纱,卢教授能研究之,我们也能,来!一起上啊,看看这玩意儿里头都有啥。

1913年 玻尔提出了原子的结构理论,关键点:知道原子光谱为什么是一条条线吗?跃迁、跃迁!知道为什么跃迁还是一条条线吗?因为跃迁只能释放或吸收能量单位的整数倍啊,感谢普朗克!

1923年 德布罗意想:爱因斯坦都说了,波可以是个粒子,那我为啥不能研究一下粒子是不是一个波呢?关键点:世界越发不淡定了,你能想象电子、质子、中子….很多很多亚原子粒子都可以是波么

1925年 海森堡创立了矩阵力学,泡利提出了不相容原理,关键点:微观世界很任性,某一瞬间,它绝不让你同时确知粒子的动量和位置,并且你休想让两个全同费米子处于同一量子态。不懂?世界不允许有完全相对的两片叶子,微观世界这个规则更严格。

1926年 薛定谔建立了波动力学,从此在量子力学这个阵地上,海森堡和他的矩阵力学不再一家独大,是的,你海森堡倾向于它的粒子性,我偏觉得更具有波动性,不然,为什么我的证明也得到了同样的结果?殊途同归,懂?关键点:量子力学可以被矩阵力学描述也可以被波动力学描述。

 同年, 玻恩站出来挑场子,说:薛定谔你拉倒吧,攒出来个公式还真以为自己是真理了?你所谓的波根本不是你公式里的波好吧,来来来,我给你讲一下什么是概率幅!关键点:当你看到某个粒子的运动图景表现的象波一样在空间弥散时,请把它出现概率高和低的地方想象成波峰和波谷。

这样你也可以理解神奇的量子遂穿现象了,概率嘛,即便再小也是有可能,只是时间有多久远,那就不知道了!世界怎么变得越来越让人不放心了呢?

来来来,再理一下:

世界是由物质构成的,

物质由基本粒子构成的,

粒子具有波粒二相性、

在某时刻,我们不能确切的知道粒子的位置、动量,

我们也不知道它会在下一刻运动到哪里

我们能知道它出现在某个地方的概率有多大

爱因斯坦不淡定了,你们这帮人是要入邪教哇,你们忘记自己曾经多么精确的描述过一颗子弹划过空间的弹道么,你们不记天体运行的轨道多么精准的符合自己的观测么?你们连物理学家的尊严都不要了,居然说出来不确定这种话!也许,在这些过程当中,还隐藏着未知的变量,这些因素导致了我们结果的不完备!但是概率,不存在的!

玻尔说:教授,就算你不信,世界上也确实有着“鬼魅般的超距作用”(量子纠缠),这个作用导致了薛定谔的猫自杀,它觉得人们总是把它关黑箱子里,都要把自己玩坏了,所以以死泄愤!总之:一入微观深似海,从此经典(力学)是路人!您还是认了吧!

啊!我居然没有提到狄拉克!他是量子电动力学的奠基人!

后记

100多年过去了,量子力学的殿堂在一片质疑声中拔地而起。到如今它更是渗透了生活的方方面面,你的手机、电脑等电子产品,在元器件高度集成的今天,不得不考虑的量子遂穿带来的影响。而太阳更是依赖量子遂穿效应促成了核聚变的发生,并提供了几十亿年长期稳定的太阳照射,这几十亿年啊,足以让复杂的多细胞生命在地球进行演化,然后有了你我!

:本文不是一篇严格的科普文章,很多地方用词不严谨,仅供娱乐,只是希望您能了解一些相关的点。如果想了解更多,请查阅专业资料。




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