量子力学

网上有关“量子力学”话题很是火热，小编也是针对量子力学寻找了一些与之相关的一些信息进行分析，如果能碰巧解决你现在面临的问题，希望能够帮助到您。

微观世界的奇异性在于“波粒二象性”——微粒不再像以往以为的那样是个小小的实体球一样的东西，而且可以沿着一条确定的轨迹运动。它实际上已没有什么确切的大小、形状、位置、轨迹可言，这些经典概念统统都不适于描述微观世界及其运动。微粒已变得像波那样弥散于广阔的空间里。

量子力学的要点有三个：第一，波函数的统计诠释；第二，波函数自身演化遵守的方程（包括非相对论性的薛定谔方程、相对论性的狄拉克方程等）；第三，所有力学量的算符化。

波函数本身所描述的那个“神秘”的实体是不可观察的，它的演化遵守上述方程（为了给出确定的结果，还需要适当的边界条件和初始条件，这些条件往往是自然给出的，不需测量，比如，波函数在无穷远处应为零，再如，原子状态一开始就是现在这个样子）。为了从波函数中提取有用的可观察的物理量的信息，就要用该物理量对应的算符作用到波函数上——对波函数进行某些运算、变换、操作。这样得到的一般也并不是该物理量的确切的数值，而是该物理量的一系列的数值（常常是分立的、不连续的数值——量子化的）以及每个数值所对应的概率。为了验证上述理论计算的结果，必须多次实验或对大量同样的个体做一次实验。此即统计诠释的意思。

不难看出，量子力学对某一个微粒未来某时刻将会怎样，是无法作出确切的理论预言的，它只能做到预言它发生某种情况的可能性会有多大。由于微观粒子极多，虽是统计结果，但对于宏观来说，这已相当精确了。

当然，包括爱因斯坦在内的少数物理学家对于量子力学本质上的非决定论的特征是很不愿意接受的，但至今也无更好的替代方案。越来越多的人似乎已接受宇宙在本质上就是量子力学描述的那样是不可绝对说清的。

下面是我先前对某个相关话题的解说，有空的话建议你看看，我觉得对于你进一步理解量子力学会有一点儿用——

尽管日常语言无法精确地描述奇异的微观世界，但我们所熟悉的语言还只有日常语言；微观世界我们从未真正的体验过，所以我们没有微观语言。目前最好的语言就是数学公式的推演了，而一切描述性的关于微观图像的说法都是似是而非的。但是既然我们不能很专业地只讨论数学，那我们还是要使用一些形象化的日常语言尽力对微观世界进行一些一鳞半爪式的描述。以下的描绘肯定不是精确的，但有一定的启发性。

我通常是这样来想象一个自由的、且近期尚未与别的粒子相互作用过的微观粒子——它是一团云雾和一个点粒子的统一体，这团云雾的尺度大约就是该粒子的德布罗意波长的大小，点粒子在这团云雾的范围内（严格来说，它应遍布全空间，但超出这个云雾范围的几率很小，暂时忽略不计）忽而出现在这里、忽而又在那里冒出（某一片刻，粒子在此处向真空交出了它的全部能量从而“融化”到真空里；下一个片刻，另一处的真空又突然给出一些能量“重塑”了这个粒子），这种极快速的、随机的在不同位置的“生生灭灭、进进出出”正表现出一团云雾的样子。

接下来看我特别选定的三种电子：1）热电子——其动能等于室温下电子的平均动能，其德布罗意波长约为6纳米（10^-9m）；2）低能电子——其动能等于130几伏特的电场中获得的能量，其德布罗意波长约为1埃（10^-10m），这差不多正是一个氢原子的尺度；3）高能电子——其动能等于一万五千亿伏特（10^12V）的电场中获得的能量，其德布罗意波长约为1费米（10^-15m），这差不多正是一个质子或中子的尺度。

再看这三种电子在原子面前的表现：1）热电子这团云雾在尺度上比氢原子大近百倍，而横截面积则大上千倍，它俩相遇有点儿像飞机穿过一大块积雨云，彼此几乎都没啥变化。当然还是有一点两者产生相互作用的几率（这种作用的细节与下述第二种情况类似）。2）低能电子这团云雾的尺度与氢原子相当，它将产生不少与相互作用有关的后果，只有一点几率是绕过原子就像第一情况那样。学习过量子力学基础内容的人都会记得一维条件下的入射平面波经过有限高有限宽的势垒（或有限深有限宽的势井）后部分反射部分透射（或陷入井中被约束）的情景，现在原子中的绕核电子对外来低能电子来说就有点像势垒，而其中的原子核就象势井，虽是三维情况，但大体仍是反射、透射及约束这三种情况。碰到原子后的电子云雾变得复杂：它开始随时间而不断扩展，一部分向入射的反方向扩展，这对应着反射波，也就是对应着反弹回去的几率；还有一部分“隧穿”过原子，即透射波；还有一小部分变成围绕核的电子云，对应着形成负离子的几率；还有很小很小的一部分深入核中（详见下述）。3）高能电子的那团云雾相当集中，对原子绕过、反射、透射等的几率都很小，它就像一根针，轻易即可刺破原子这个“大气球”而深入核中甚至质子或中子之中。电子与核子的相互作用基本上仍是电磁的，不必考虑强相互作用，因为电子根本就不带色荷。质子带正电，对电子就相当于势井。中子虽不带电，但它有磁矩，可相当于微弱的势井或势垒。夸克有带电，也相当于势井或势垒。它们对电子都会出产生反射透射等的影响。这么高能的电子可通过弱作用（弱电统一的能标已基本达到）创造一系列正反夸克对（它们形成新粒子）导致更复杂的局面（我也不清楚，就不能继续说了）……

写得好累，但愿能对你有所启发，但肯定不会使你完全明白的。玻尔曾说：“如果谁没被量子力学搞得头晕，那他就一定是不理解量子力学。”爱因斯坦说：“我思考量子力学的时间百倍于广义相对论，但依然不明白。”

我就推荐你两本书：曹天元著的《量子物理史话》，这是一本优秀的科普读物；赵凯华与罗蔚茵合著的《新概念物理教程-量子物理》，这是一本特别值得推介的入门教材，这本书一定要看！

请推荐关于量子物理的科普书籍

1. 新常识书籍

新常识书籍 1.有什么科普知识书

《第一推动丛书》，里面有很多本。

第一推动丛书是由湖南科学技术出版社出版的一系列科普书籍，适合有兴趣的青少年看。该系列的书都是从外国科普著作中翻译过来的，已出了4辑。

第一辑包括：

《时间简史——从大爆炸到黑洞》（史蒂芬·霍金）

《时间简史续编》（史蒂芬·霍金）

《霍金讲演录——黑洞、婴儿宇宙及其他》（史蒂芬·霍金）

《细胞生命的礼赞——一个生物学观察者的手记》（L·托马斯）

《可怕的对称——现代物理学中美的探索》（阿·热）

《皇帝新脑——有关电脑、人脑及物理定律》（罗杰·彭罗斯）

《时间之箭——揭开时间最大奥秘之科学旅程》（彼得·柯文尼）

《上帝与新物理学》（保罗·戴维斯）

《原子中的幽灵》（P.C.W.戴维斯， J.布朗）

共9本。

第二辑包括：

《时空本性》（史蒂芬·霍金）

《黑洞与时间弯曲——爱因斯坦的幽灵》（基普·S·索恩）

《千亿个太阳——恒星的诞生、演变和衰亡》（鲁德夫基彭哈恩）

《莎士比亚、牛顿和贝多芬——不同的创造模式》（S·钱德拉塞卡）

《数学：确定性的丧失》（M·克莱恩）

《夸克与美洲豹——简单性和复杂性的奇遇》（M·盖尔曼）

《惊人的假说——灵魂的科学探索》（F·克里克）

《我们为什么生病——达尔文医学的新科学》（R·M·尼斯）

《水母与蜗牛——一个生物学观察者的手记》（L·托马斯）

共9本。

第三辑包括：

《宇宙的琴弦》（B·格林）

《时间、空间与万物》（B·K·里德雷）

《生命是什么》（埃尔温·薛定谔）

《终极理论之梦》（S·温伯格）

《从反粒子到最终定律》（理查德·菲利浦·费曼） 《宇宙为家》（S·考夫曼）

《未来50年》（J·布洛克曼）

《科学新领域的探案》（S·考夫曼）

《智慧的动力》（约翰·立恩哈德） 共9本。

第四辑已出版8本：

《果壳里的60年》（S·W·霍金等） 《时空的未来》（S·W·霍金等）

《物理天文学前沿》（F·霍伊尔等）

《四维旅行》（R.L.普瓦德万）

《逻辑的引擎》（马丁.戴维斯）

《新量子世界》（安东尼·帕特里克·沃尔特斯）

《亚原子粒子的发现》（斯蒂芬·温伯格）

《宇宙新视野》（C·C·皮特森、J·C·布兰特）

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1、《从惊讶到思考：数学悖论奇景 》

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这个软件只是辅助，我感觉物理还是得多看书，看书吧，从浅到深，数学物理都有，可以大大增强你的知识面，头条上的物理科普少看，有些水平很差，首先《量子物理史话》《物理世界奇遇记》《[从一到无穷大：科学中的事实和臆测》《新量子世界》《费马大定理——一个困惑了世间智者358年的谜》《时间的形状：相对论史话》《千亿个太阳.恒星的诞生、演变和衰亡》，这些都是很简单的高中水平可以看懂，接下来再看《时间简史》《天才引导的历程》《宇宙的琴弦》《可畏的对称》，这些看完看明白，会为你打开真正的物理世界大门，另外我再列一些书给你，有空看看，这是一系列科普推广书，教育界出的第一推动丛书和数学小丛书，《细胞生命的礼赞.个生物学观察者的手记》《时间之箭.揭开时间最大奥秘之科学旅程》《原子中的幽灵》《时空本性》《数学.确定性的丧失》《从杨辉三角谈起+-华罗庚》《从祖冲之的圆周率谈起-华罗庚》《祖冲之算Π之谜》《从孙子的神奇妙算谈起-华罗庚》《数学大师-从芝诺到庞加莱》《醉汉的脚步》《数学桥 对高等数学的一次观赏之旅》，太多了列不下，你可以网上找 第一推动丛书和数学小丛书，都是PDF

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