量子物理史話？ ！那么，量子物理史話？一起來(lái)了解一下吧。
《上帝擲骰子嗎》是關(guān)于量子論的故事。量子論是一個(gè)極為奇妙的理論：從物理角度來(lái)說(shuō)，它在科學(xué)家中間引起了最為激烈的爭(zhēng)議和關(guān)注；從現(xiàn)實(shí)角度來(lái)說(shuō)，它給我們的社會(huì)帶來(lái)了無(wú)與倫比的變化和進(jìn)步；從科學(xué)史角度來(lái)說(shuō)，也幾乎沒(méi)有哪段歷史比量子論的創(chuàng)立得到了更為徹底的研究。然而不可思議的是，它的基本觀點(diǎn)和假說(shuō)至今沒(méi)有滲透到大眾的意識(shí)中去，這無(wú)疑又給它增添了一道神秘的光環(huán)。
眾所周知，愛(ài)因斯坦與玻爾有著長(zhǎng)期的，熱烈的爭(zhēng)論，以及愛(ài)因斯坦的一句名言“上帝是不擲骰子的”更是流傳甚廣。可就目前看來(lái)，愛(ài)因斯坦似乎是過(guò)于頑固了。
曹天元（capo），1981年出生于上海,在上海就讀高中,之后赴香港讀大學(xué),畢業(yè)于電子信息工程專(zhuān)業(yè),目前在做理財(cái)規(guī)劃,電子商務(wù)和客戶管理方面的工作。
80后，神秘客大話科學(xué)史，用“80后語(yǔ)言”敘述科學(xué)江湖。《量子物理史話——上帝擲骰子嗎？》最新修訂版，給力上市。2006 榮獲第三屆“吳大猷科普獎(jiǎng)”
書(shū) 名：《量子物理史話》
作者：曹天元著
出 版 社：遼寧教育出版社
出版時(shí)間：2011-5-1
我們來(lái)看什么是電子。電子只是能量，或者說(shuō)，是能量的一種存在形式，它以量子的形式存在，就是說(shuō)，它是一份能量。因而電子具有粒子的特性，例如它不可分解為兩個(gè)半份能量（至少在50年前我們可以這樣認(rèn)為），所以，它只能通過(guò)一條縫，它只能落在一個(gè)點(diǎn)上。一個(gè)蘿卜一個(gè)坑，大蘿卜無(wú)非也是一個(gè)大坑而已。
回到我們著名的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)。雙縫對(duì)電子而言，其實(shí)也是一種觀測(cè)，在這個(gè)時(shí)候，電子必須改變它的狀態(tài)，因?yàn)樗荒芊纸獬蓛桑ò耄┓菽芰浚荒苓x擇其中一條縫（以一定的概率）。到顯示屏的時(shí)候，同樣的，電子被觀測(cè)（無(wú)論這時(shí)候有沒(méi)有人在看），于是電子落在顯示屏上，形成一個(gè)亮點(diǎn)。其位置？對(duì)不起，我不能預(yù)言，我只知道它落在某個(gè)點(diǎn)的概率是多少。顯而易見(jiàn)，上帝在這一刻擲了骰子。雖然我們不知道他老人家每一次會(huì)擲出幾點(diǎn)，但幸運(yùn)的是，我們知道，點(diǎn)數(shù)在1～6
之間，而且扔多了，這幾個(gè)點(diǎn)數(shù)出現(xiàn)的次數(shù)基本相等。總的來(lái)說(shuō)，自然還是可預(yù)測(cè)的，除了姚明能不能搶到下個(gè)籃板。
再來(lái)解釋愛(ài)因斯坦提出的問(wèn)題。電子在某處分裂成A、B兩個(gè)，勞燕分飛。在天際盡頭的甲，看到A是左旋的，根據(jù)守恒定律，他知道了B一定是右旋的。也就是說(shuō)，如果同時(shí)乙同學(xué)在天際另一頭看到的B一定是右旋的。但是根據(jù)哥本哈根解釋?zhuān)贏、B被觀測(cè)之前，它們的狀態(tài)是不確定的，而在被觀測(cè)的剎那發(fā)生了波函數(shù)坍塌，A選擇了左旋的同時(shí)B選擇了右旋。但是由于沒(méi)有信息可以高于光速傳播，所以被觀測(cè)的剎那它們?nèi)绱诵挠徐`犀是不可能的。
其實(shí)這里就是觀測(cè)的定義問(wèn)題，按照我們上面所說(shuō)的定義，似乎容易說(shuō)得通。首先電子是不是可以分裂我不知道。那假設(shè)兩個(gè)電子吧，道理是一樣的。當(dāng)它們分開(kāi)的時(shí)候，其實(shí)狀態(tài)發(fā)生了改變，我們可以將其定義為觀測(cè)。在觀測(cè)的時(shí)候，電子在遵守規(guī)律（能量守恒、波函數(shù)等）的前提下發(fā)生了狀態(tài)的改變，它們?nèi)砸圆ǖ男问酱嬖冢欠较蜃袷厥睾愣伞Ｋ鼈兊母淖兒蟮臓顟B(tài)，在那一剎那已經(jīng)確定，而不是等有人去看的時(shí)候才作出的選擇。
能量是一種波，或者，準(zhǔn)確的說(shuō)，波是能量的存在形式（其實(shí)從來(lái)都沒(méi)有人告訴我波到底是什么，現(xiàn)在我就這樣定義一下吧）。基本粒子是一種能量，所以基本粒子也以波的形式存在，遵守波函數(shù)的規(guī)律。以基本粒子構(gòu)成的一塊石頭呢？當(dāng)然也以波的形式存在，只是石頭里面的基本粒子復(fù)雜的相互作用，所以體現(xiàn)的主要是質(zhì)量而不是能量，但是仍然有不可察覺(jué)的，可以忽略的德布羅意波。信不信，如果你能將這些相互作用消除，石頭就可以繞過(guò)圓盤(pán)，形成一個(gè)炫目的泊松亮斑。
參考文獻(xiàn)：上帝擲骰子么？－量子物理史話
http://www.gougou.com/search?search=%E9%87%8F%E5%AD%90%E5%8A%9B%E5%AD%A6%E5%8F%B2%E8%AF%9D&restype=-1&id=9999999&ty=0
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量子力學(xué)是在舊量子論的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。舊量子論包括普朗克的量子假說(shuō)、愛(ài)因斯坦的光量子理論和玻爾的原子理論。
1900年，普朗克提出輻射量子假說(shuō)，假定電磁場(chǎng)和物質(zhì)交換能量是以間斷的形式(能量子)實(shí)現(xiàn)的，能量子的大小同輻射頻率成正比，比例常數(shù)稱(chēng)為普朗克常數(shù)，從而得出黑體輻射能量分布公式，成功地解釋了黑體輻射現(xiàn)象。
1905年，愛(ài)因斯坦引進(jìn)光量子(光子)的概念，并給出了光子的能量、動(dòng)量與輻射的頻率和波長(zhǎng)的關(guān)系，成功地解釋了光電效應(yīng)。其后，他又提出固體的振動(dòng)能量也是量子化的，從而解釋了低溫下固體比熱問(wèn)題。
1913年，玻爾在盧瑟福有核原子模型的基礎(chǔ)上建立起原子的量子理論。按照這個(gè)理論，原子中的電子只能在分立的軌道上運(yùn)動(dòng)，在軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)候電子既不吸收能量，也不放出能量。原子具有確定的能量，它所處的這種狀態(tài)叫“定態(tài)”，而且原子只有從一個(gè)定態(tài)到另一個(gè)定態(tài)，才能吸收或輻射能量。這個(gè)理論雖然有許多成功之處，但對(duì)于進(jìn)一步解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象還有許多困難。
在人們認(rèn)識(shí)到光具有波動(dòng)和微粒的二象性之后，為了解釋一些經(jīng)典理論無(wú)法解釋的現(xiàn)象，法國(guó)物理學(xué)家德布羅意于1923年提出了物質(zhì)波這一概念。認(rèn)為一切微觀粒子均伴隨著一個(gè)波，這就是所謂的德布羅意波。
德布羅意的物質(zhì)波方程：E=?ω，p=h/λ，其中?＝h/2π，可以由E=p2/2m得到λ＝√(h2/2mE)。
由于微觀粒子具有波粒二象性，微觀粒子所遵循的運(yùn)動(dòng)規(guī)律就不同于宏觀物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，描述微觀粒子運(yùn)動(dòng)規(guī)律的量子力學(xué)也就不同于描述宏觀物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的經(jīng)典力學(xué)。當(dāng)粒子的大小由微觀過(guò)渡到宏觀時(shí)，它所遵循的規(guī)律也由量子力學(xué)過(guò)渡到經(jīng)典力學(xué)。
量子力學(xué)與經(jīng)典力學(xué)的差別首先表現(xiàn)在對(duì)粒子的狀態(tài)和力學(xué)量的描述及其變化規(guī)律上。在量子力學(xué)中，粒子的狀態(tài)用波函數(shù)描述，它是坐標(biāo)和時(shí)間的復(fù)函數(shù)。為了描寫(xiě)微觀粒子狀態(tài)隨時(shí)間變化的規(guī)律，就需要找出波函數(shù)所滿足的運(yùn)動(dòng)方程。這個(gè)方程是薛定諤在1926年首先找到的，被稱(chēng)為薛定諤方程。
當(dāng)微觀粒子處于某一狀態(tài)時(shí)，它的力學(xué)量(如坐標(biāo)、動(dòng)量、角動(dòng)量、能量等)一般不具有確定的數(shù)值，而具有一系列可能值，每個(gè)可能值以一定的幾率出現(xiàn)。當(dāng)粒子所處的狀態(tài)確定時(shí)，力學(xué)量具有某一可能值的幾率也就完全確定。這就是1927年，海森伯得出的測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系，同時(shí)玻爾提出了并協(xié)原理，對(duì)量子力學(xué)給出了進(jìn)一步的闡釋。
量子力學(xué)和狹義相對(duì)論的結(jié)合產(chǎn)生了相對(duì)論量子力學(xué)。經(jīng)狄拉克、海森伯（又稱(chēng)海森堡，下同）和泡利（pauli）等人的工作發(fā)展了量子電動(dòng)力學(xué)。20世紀(jì)30年代以后形成了描述各種粒子場(chǎng)的量子化理論——量子場(chǎng)論，它構(gòu)成了描述基本粒子現(xiàn)象的理論基礎(chǔ)。
量子力學(xué)是在舊量子論建立之后發(fā)展建立起來(lái)的。舊量子論對(duì)經(jīng)典物理理論加以某種人為的修正或附加條件以便解釋微觀領(lǐng)域中的一些現(xiàn)象。由于舊量子論不能令人滿意，人們?cè)趯ふ椅⒂^領(lǐng)域的規(guī)律時(shí)，從兩條不同的道路建立了量子力學(xué)。
1925年，海森堡基于物理理論只處理可觀察量的認(rèn)識(shí)，拋棄了不可觀察的軌道概念，并從可觀察的輻射頻率及其強(qiáng)度出發(fā)，和玻恩、約爾丹一起建立起矩陣力學(xué)；1926年，薛定諤基于量子性是微觀體系波動(dòng)性的反映這一認(rèn)識(shí)，找到了微觀體系的運(yùn)動(dòng)方程，從而建立起波動(dòng)力學(xué)，其后不久還證明了波動(dòng)力學(xué)和矩陣力學(xué)的數(shù)學(xué)等價(jià)性；狄拉克和約爾丹各自獨(dú)立地發(fā)展了一種普遍的變換理論，給出量子力學(xué)簡(jiǎn)潔、完善的數(shù)學(xué)表達(dá)形式。
海森堡還提出了測(cè)不準(zhǔn)原理，原理的公式表達(dá)如下：ΔxΔp≥?/2。
以上就是量子物理史話的全部?jī)?nèi)容， ..。
