量子物理史(量子物理学简介)

量子物理学是研究物质和能量在分子,原子,核,甚至更小的微观水平上的行为在20世纪初,科学家们发现,支配宏观物体的定律在如此小的领域中并不相同,今天小编就来聊一聊关于量子物理史?接下来我们就一起去研究一下吧!

量子物理史(量子物理学简介)

量子物理史

量子物理学是研究物质和能量在分子,原子,核,甚至更小的微观水平上的行为。在20世纪初,科学家们发现,支配宏观物体的定律在如此小的领域中并不相同。

量子是什么意思?

“Quantum(量子)”来自拉丁语,意思是“多少”。它指的是量子物理学中预测和观察到的物质和能量的离散单位。即使是看起来非常连续的空间和时间,也具有尽可能小的值。

谁提出了量子力学?

随着科学家获得更精确测量的技术,观察到了奇怪的现象。量子物理学的诞生归功于马克斯·普朗克1900年关于黑体辐射的论文。该领域的发展由马克斯·普朗克,阿尔伯特·爱因斯坦,尼尔斯·玻尔,理查德·费曼,维尔纳·海森堡,欧文·薛定谔和该领域的其他杰出人物完成。具有讽刺意味的是,阿尔伯特·爱因斯坦在量子力学方面存在严重的理论问题,并多年来一直试图反驳或修改它。

量子物理学有什么特别之处?

在量子物理学领域,观察某物实际上会影响正在发生的物理过程。光波的行为类似于粒子,粒子的作用类似于波(称为波粒二象性)。物质可以从一个地方到另一个地方,而不会穿过中间的空间(称为量子隧穿)。信息在很远的距离上即时移动。事实上,在量子力学中,我们发现整个宇宙实际上是一系列的概率。幸运的是,它在处理大型物体时会分解,正如薛定谔的猫思想实验所证明的那样。

什么是量子纠缠?

其中一个关键概念是量子纠缠,它描述了多个粒子以这样一种方式相关联的情况,即测量一个粒子的量子态也会对其他粒子的测量施加限制。EPR悖论就是最好的例证。虽然最初是一个思想实验,但现在已经通过对贝尔定理的测试得到了实验证实。

量子光学

量子光学是量子物理学的一个分支,主要关注光或光子的行为。在量子光学的层面上,单个光子的行为与向外光有关,而不是由艾萨克·牛顿爵士开发的经典光学。激光是量子光学研究中出现的一种应用。

量子电动力学

量子电动力学(QED)是研究电子和光子如何相互作用的研究。它由理查德·费曼,朱利安·施温格,辛尼特罗·托蒙纳奇等人在20世纪40年代后期开发。QED关于光子和电子散射的预测精确到小数点后十一位。

统一场论

统一场论是一系列研究路径的集合,这些研究路径试图通过巩固物理学的基本力来调和量子物理学与爱因斯坦的广义相对论。一些类型的统一理论包括(有一些重叠):

  • 量子引力
  • 环量子引力
  • 弦理论 / 超弦理论 / M 理论
  • 大统一理论
  • 超对称性
  • 万物理论
量子物理学的其他名称

量子物理学有时被称为量子力学或量子场论。如上所述,它也有各种子领域,这些子领域有时与量子物理学互换使用,尽管量子物理学实际上是所有这些学科的更广泛术语。

主要发现、实验和基本解释

最早的发现

  • 黑体辐射
  • 光电效应

波粒二象性

  • 杨氏双缝实验
  • 德布罗意假说

康普顿效应

海森堡测不准原理

量子物理学中的因果关系 - 思想实验和解释

  • 哥本哈根诠释
  • 薛定谔的猫
  • 埃波鲁悖论
  • 多世界诠释
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