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经典物理,与之相对的是“量子物理”。
经典物理是以牛顿等为代表的经典物理学,涵盖了 力学、光学、电学、声学等宏观物理。其特点是可以解释绝大部分生活中常见的物理现象。
在二十世纪初,光是波还是粒子的问题引发了当时物理界的广泛讨论。其中,双缝实验,给当时的物理界带来了巨大冲击。随后,量子物理被提出,其代表人为普朗克。
量子物理,对应“量子”(也称“能量子”),是微观物理。在观测尺度足够小时,一切宏观物理现象开始失去作用,需要一个新的规律法则来解释它;因此,量子物理这门学科开始发展,成为二十世纪后 物理界的主要研究方向。
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p.s. 个人记忆力有限,如有不妥之处,还望各位指正。
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量子力学和物理学的关系
量子力学是比经典力学更基础的理论,经典力学只是量子力学的极限情形。
而且除了引力,量子力学几乎能解释所有经典物理学中的现象,但经典力学却不能解释量子世界里的诸多现象,比如原子核的稳定性,干涉衍射现象,……
另外,量子力学所揭示的现实也是完全不同于经典力学的,首先一个系统的状态由生活在希尔伯特空间的波函数来描述,当外界进行测量时,使波函数塌缩到那个可观测量的某个本征态上,发现粒子处在该本征态上的概率等于概率幅的模的平方。其次力学量,或可观测量表示为作用在希尔伯特空间上的厄密算符,它们之间往往不满足交换律或称为不对易,不对易的一组力学量满足不确定性原理。
经典物理学与量子力学中关于物质运动状态描述的比较
量子力学是物理学的一个重要分支并在描述自然界的原理和方法上有所不同。
一、量子力学与物理学的关系
1、量子力学是物理学的一个重要分支,专门研究微观粒子的运动规律和相互作用。深入到原子、分子和光子的内部运作,揭示了这些物质在极其微小的尺度下的行为。量子力学不仅解释了诸多自然现象,还推动了科技领域的重大突破,如超导电性、晶体管和激光器等。
2、量子力学与经典物理学在描述自然界的原理和方法上有所不同。经典物理学主要适用于描述宏观物体和现象,基于连续性和确定性,能够给出确定的预测。然而,量子力学则适用于描述微观世界,如原子和亚原子粒子。引入了概率性和不确定性,使得预测成为概率性的。
二、量子力学对物理学的影响
1、量子力学的发展推动了现代物理学的发展,许多物理分支如原子物理、固体物理、高能物理等都以量子力学为基础。
2、量子力学的波函数概念、量子态和测量等问题也对哲学、认识论等领域产生了影响。
3、量子力学在信息科技、量子计算等领域也有着广泛的应用前景。
量子力学的应用
一、材料科学和化学领域
量子力学在材料科学和化学领域的应用是不可或缺的。解释了微观粒子之间的相互作用,从而为新材料的研发提供了理论基础。例如,超导材料和量子点材料的研发得益于量子力学对电子行为的描述。这些新材料在电子、通信和能源等领域有着广泛的应用前景。
二、量子计算
量子力学在量子计算领域的应用具有划时代的意义。不仅为量子计算机的原理提供了理论基础,而且为量子计算机的实现提供了关键的技术指导。通过利用量子力学的特性,量子计算机有望在信息处理和加密技术方面实现前所未有的突破。
经典物理学主要是以经典电磁学、经典力学、光学为基础。在经典物理中对物体运动的描述主要用到牛顿力学:物体的速度与坐标是可以精确知道的,也就是说物体的运动状态是完全确定的!
量子力学中物体运动是用波函数描述的,是用概率幅来解释物体的运动的!在低速情况下,从薛定谔方程课件量子力学也退化成经典力学,也就是说经典力学是量子力学是宏观低速情况下地近似。另外楼下说道海森堡不确定原理,这并不是说坐标动量都不能确定,二是两者不能同时取到精确值。
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