浅谈量子力学

      19世纪末20世纪初，经典物理已经发展到了相当完善的地步，但在实验方面又遇到了一些严重的困难。例如人们如何解释黑体辐射的问题，原子的稳定模型如何用经典力学构建，光电效应证明光既具有粒子性又具有波动性。诸如此类的一些困难被一些物理学家看作是晴朗天空的几朵乌云，等这几朵乌云散去就是物理学真正的大统一时代，但正是这几朵不足挂齿的乌云却引发了物理学的狂风暴雨。迈克尔孙干涉催生了我们伟大的天才老爱同志，而黑体辐射却引发了人们建设量子大厦的开端。好了废话少说，我们首先开始谈谈量子力学的发展。
      量子力学是近代物理学的基础理论，是研究微观物质规律的物理学分支，我们并不能说量子力学就是不是“量子物理学”回顾量子力学的发展，当时普朗克在研究黑体辐射式最先提出量子理论，物质与辐射之间的相互作用通过一系列的不连续的能量片段来实现的，而且能量是一份一份的，每一份都是一个常数单位的整数倍，这个常数单位就是普朗克常量。爱因斯坦也在研究光电效应中支持了普朗克的想法，并且也同时提出光量子的想法。对于这样的想法得到的却是物理学界批判与质疑。直到密立根的油滴实验测出普朗克的值，人们才开始重新认可量子理论。
        回到我们经典的世界中，我们再来看看事物的运动，我们想当然的认为一切宏观的运动都是连续的，你在行走中不能是从一个地方瞬移到另一个地方跳跃式的行进，我想那也太魔幻了吧，连续性已经在我们的日常经验中成为事实。量子力学的不连续与宏观世界的连续产生了极度的不协调，但是两者都得到了相当的理论支持，我们可以看得出只是我们研究的范围不同而已，在量子尺度下不连续的问题表现的极其明显，因此同样可以引出波粒二象性适用的几何尺度。量子力学的诸多解释都涉及到哲学理念，其核心是因果性和物理实在问题，在宏观世界中，我们测量一个体系时不会改变其初始条件，当然就能准确的预言体系的未来发展，假如你是一位篮球爱好者，你在观看NBA球赛时，球员站在三分线将球投出时你就可以知道他会不会得分，假如你观察的经验够丰富。而量子力学却不同，当我们观测一个粒子的运动时，必然会对其施加条件，其粒子的几何尺度极小，所以必然会影响粒子的初始条件，粒子运动必然会在观测与不观测两个事件中变得不同，我们越准确的测量其位置，难么速度就变得越不精确，反之亦然。举个例子，就好比我想知道你的想法，但是我得问你，我如果问你，就会或多或少的对你想法产生影响，我就得不到问你之前你最初的那个想法一样。因此，量子力学对决定状态的物理量不能给出确定的预言，只能给出物理量取值的几率。在这个意义上，经典物理学因果律在微观领域失效了。据此，一些物理学家和哲学家断言量子力学摈弃因果性，而另一些物理学家和哲学家则认为量子力学因果律反映的是一种新型的因果性——几率因果性。所以我们认为上帝在创造宇宙时他是一个十足的赌徒，我们的宇宙就是一个大赌盘。
       量子的非连续性与测不准原则却是两个概念，测不准是当你了解一件事情是必须对这件事情发生作用，继而引发此事件的改变，薛定谔的那只非死即活的猫已经完全的为我们说明了问题，这的确是一个哲学性的概念，但是微观粒子的形态却完全可以有物理学去研究。能量的存在与分布状态确实是量子化的，都是存在最小尺度的定量，这也是量子学名字的由来，通过实验我们不可能得出一个能量体（暂且这么称呼）具有1.5倍或者1.6倍…的普朗克常数倍，这就是不连续性。这种不连续性可能就是空间的不连续性造成的，这也说明两者也有联系，当测量一个基本粒子运动时，你测量的能量不可能无限小或者在极小的的状态下任意改变能量的定量直到到不影响被测物的运动。
      一尺之锤，日取其半，万世不竭。这句话在我们的抽象概念与数学模型中确实正确，但是随着物理学的发展我们认识到物质或者空间不可能向我们所说的万世不竭，他有最小的定量，探究比其更小的量就没有实际意义了。量子的不连续性这并不是不可证明的伪证，已经被诸多实验证明（最具说服力的光电效应）。所以测不准是一个哲学性的事实，量子化是物理学发展中必然被探及的现象，一切的理论依据都是建立在这样切实的实验与人们对事物理解的基础之上。

先收藏咯空了慢慢读,谢谢楼主