物理學科 。量子力學是研究微觀粒子的運動規律的物理學分支學科,它主要研究原子、分子、凝聚態物質,以及原子核和基本粒子的結構、性質的基礎理論,它與相對論一起構成了現代物理學的理論基礎 。量子力學不僅是近代物理學的基礎理論之一,而且在化學等有關學科和許多近代技術中也得到了廣泛的應用 。
量子力學是什么意思
量子力學為物理學理論,是研究物質世界微觀粒子運動規律的物理學分支,主要研究原子、分子、凝聚態物質,以及原子核和基本粒子的結構、性質的基礎理論 。它與相對論一起構成現代物理學的理論基礎 。量子力學不僅是現代物理學的基礎理論之一,而且在化學等學科和許多近代技術中得到廣泛應用 。
19世紀末,人們發現舊有的經典理論無法解釋微觀系統,于是經由物理學家的努力,在20世紀初創立量子力學,解釋了這些現象 。量子力學從根本上改變人類對物質結構及其相互作用的理解 。除了廣義相對論描寫的引力以外,迄今所有基本相互作用均可以在量子力學的框架內描述(量子場論) 。
量子力學的基本內容量子力學的基本原理包括量子態的概念,運動方程、理論概念和觀測物理量之間的對應規則和物理原理 。
在量子力學中,一個物理體系的狀態由波函數表示,波函數的任意線性疊加仍然代表體系的一種可能狀態 。狀態隨時間的變化遵循一個線性微分方程,該方程預言體系的行為,物理量由滿足一定條件的、代表某種運算的算符表示;測量處于某一狀態的物理體系的某一物理量的操作,對應于代表該量的算符對其波函數的作用;測量的可能取值由該算符的本征方程決定,測量的期待值由一個包含該算符的積分方程計算 。
波函數的平方代表作為其變數的物理量出現的幾率 。根據這些基本原理并附以其他必要的假設,量子力學可以解釋原子和亞原子的各種現象 。
關于量子力學的解釋涉及許多哲學問題,其核心是因果性和物理實在問題 。按動力學意義上的因果律說,量子力學的運動方程也是因果律方程,當體系的某一時刻的狀態被知道時,可以根據運動方程預言它的未來和過去任意時刻的狀態 。
量子力學應用學科在許多現代技術裝備中,量子物理學的效應起了重要的作用 。從激光、電子顯微鏡、原子鐘到核磁共振的醫學圖像顯示裝置,都關鍵地依靠了量子力學的原理和效應 。對半導體的研究導致了二極管和三極管的發明,較后為現代的電子工業鋪平了道路 。在核武器的發明過程中,量子力學的概念也起了一個關鍵的作用 。
在上述這些發明創造中,量子力學的概念和數學描述,往往很少直接起了一個作用,而是固體物理學、化學、材料科學或者核物理學的概念和規則,起了主要作用,在這些學科中,量子力學均是其基礎,這些學科的基本理論,全部是建立在量子力學之上的 。以下僅能列舉出一些較顯著的量子力學的應用,而且,這些列出的例子,肯定也不完全 。
【量子學屬于什么學科 量子力學的基本內容】
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