量子力学是什么研究的是什么

发布日期:2023-11-04 22:55:27 81 阅读 0 点赞

  一)量子力学是什么研究的是什么

  量子力学是研究微观粒子的运动规律的物理学分支学科,它主要研究原子、分子、凝聚态物质以及原子核和基本粒子的结构、性质的基础理论,它与相对论一起构成了现代物理学的理论基础。量子力学不仅是近代物理学的基础理论之一,而且在化学等有关学科和许多近代技术中也得到了广泛的应用。量子力学的基本原理包括量子态的概念,运动方程、理论概念和观测物理量之间的对应规则和物理原理。

  二)量子力学为什么可怕

  1、如果你对量子力学的概念感到困惑,不要慌,我相信你并不是唯一的一个。正如物理学家费恩曼所说的:“我想我可以有把握地说,没有人理解量子力学。”

  2、然而,量子理论却渗透到我们生活的方方面面,它描述了我们生活的这个世界是如何运作的。例如,我们每天沐浴在太阳光之中,你可曾思考过为什么太阳会发光?如果你不懂量子力学,就无法理解其中的奥妙。

  3、从长远来看的话,一切都是量子的。如果没有量子力学的解释,我们目前对世界如何运转的大部分法都不能成立,现代技术世界的一大半成果都不可能出现。而如今,越来越多的研究证明,量子力学不仅仅作用于非生命现象,在生命现象中仍旧起关键作用。没有量子力学,我们就无法解释酶的催化(量子隧穿)、光合作用(量子漫步)、鸟的导航(量子纠缠)、鱼的嗅觉(量子自旋)、基因突变(量子跃迁)等生命现象。

  4、双螺旋结构中质子的位置决定了生命的“故事”:质子的位置是有量子而不是经典物理定律决定的。使生命成为可能的遗传密码毋庸置疑是量子密码。基因突变是遗传性变异的推手,而遗传性变异让最简单的微生物进化成了如今地球上色彩斑斓、物种极度丰富的生物界。如果时间充裕,微小的失真也会引起巨大的变化。进化“通过保护和积累极其微小的可遗传改进”得以继续。

  三)谁能概述一下量子力学五大假设

  量子力学五大假设是指微观体系的运动状态由相应的归一化波函数描述;微观体系的运动状态波函数随时间变化的规律遵从薛定谔方程;力学量由相应的线性厄米算符表示;力学量算符之间有确定的对易关系;全同的多粒子体系的波函数对于任意一对粒子交换而言具有对称性。

  量子力学的理论框架是由下列五个假设构成的:

  1、微观体系的运动状态由相应的归一化波函数描述;

  2、微观体系的运动状态波函数随时间变化的规律遵从薛定谔方程;

  3、力学量由相应的线性厄米算符表示;

  4、力学量算符之间有确定的对易关系,称为量子条件;坐标算符的三个直角坐标系分量与动量算符的三个直角坐标系分量之间的对应关系称为基本量子条件;力学量算符由其相应的量子条件确定;

  5、全同的多粒子体系的波函数对于任意一对粒子交换而言具有对称性:玻色子系的波函数是对称的,费米子系的波函数是反对称的。

  四)经典力学和量子力学有什么区别

  力学就是研究物质运动的物理学,地球的运动和光的运动,还有电子的运动的规律都叫做力学。经典力学的基本定律是牛顿运动定律或与牛顿定律有关且等价的其他力学原理,它是20世纪以前的力学,有两个基本假定:其一是假定时间和空间是绝对的,长度和时间间隔的测量与观测者的运动无关,物质间相互作用的传递是瞬时到达的;其二是一切可观测的物理量在原则上可以无限精确地加以测定。20世纪以来,由于物理学的发展,经典力学的局限性暴露出来。如第一个假定,实际上只适用于与光速相比低速运动的情况。在高速运动情况下,时间和长度不能再认为

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