怎样解释量子力学多世界理论中的量子永生悖论?_百度知道
怎样解释量子力学多世界理论中的量子永生悖论?
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量子自杀(quantum suicide)是量子力学中的 一个思想实验,由汉斯·莫拉维克和布鲁诺· 马查尔(Bruno Marchal)于1980年代末分 别提出。该实验由薛定谔的猫实验推广而来,可 以用来区分哥本哈根诠释与多世界诠释。
实验将“薛定谔的猫”中的猫改为一个实验者。此 时根据哥本哈根诠释,实验者在实验中存活与否 的几率各有50%。而根据多世界诠释,实验后会 在两个不相干的世界中各存在一个实验者,其中 一个活着,而另一个则死了。那幺如果多世界诠 释是正确的话,在经过任意次实验后,总会存在 某个世界,其中实验者永远不会死(只有这个世 界对实验者有意义的),这便被称为量子永生(quantum immortality)。
要是多宇宙解释是正确的 ,那么对于某人来说 ,他无论如何试图去自杀都不...
概率只是统计解释,对每一个确定的个体,结果只有一个,原因量子力学中没有解释,个人认为每个人的感知,精确到最小单位,是一根弦,该弦能够感知由大脑汇总的电信号,这些电信号中包含了量子力学世界中无限的可能,弦有固有属性,会与电信号的波函数产生某一特定频率的共振,这个共振的频率和强度构成一个人对世界所有的感知
你是说量子自杀吧!这没法解释,因为除非你真的死过你才知道这个理论是否正确,
量子自杀(quantum suicide)是量子力学中的 一个思想实验,由汉斯·莫拉维克 [1][2] 和布鲁诺· 马查尔(Bruno Marchal) [3][4] 于1980年代末分 别提出。该实验由薛定谔的猫实验推广而来,可 以用来区分哥本哈根诠释与多世界诠释。实验将“薛定谔的猫”中的猫改为一个实验者。此 时根据哥本哈根诠释,实验者在实验中存活与否 的几率各有50%。而根据多世界诠释,实验后会 在两个不相干的世界中各存在一个实验者,其中 一个活着,而另一个则死了。那幺如果多世界诠 释是正确的话,在经过任意次实验后,总会存在 某个世界,其中实验者永远不会死(只有这个世 界对实验者有意义的),这便被称为量子永 生(quantum immortality)
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求量子力学的所有观点与概念以及实验的过程
量子力学(Quantum Mechanics),它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。量子力学不仅是现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。量子力学是描写微观物质的一个物理学理论,与相对论一起被认为是现代物理学的两大基本支柱,许多物理学理论和科学如原子物理学、固体物理学、核物理学和粒子物理学以及其它相关的学科都是以量子力学为基础所进行的。量子力学是非常小的领域——亚原子粒子中的主要物理学理论[1]
。该理论形成于20世纪早期,彻底改变了科学家对物质组成成分的观点。在量子世界,粒子并非是台球,而是嗡嗡跳跃的概率云,它们并不只存在一个位置,也不会从点A通过一条单一路径到达点B[1]
。根据量子理论,粒子的行为常常像波,用于描述粒子行为的“波函数”预测一个粒子可能的特性,诸如它的位置和速度,而非实际的特性[1]
。物理学中有些怪异的想法,诸如纠缠和不确定性原理,就源于量子力学。但在量子力学中,体系的状态有两种变化,一种是体系的状态按运动方程演进,这是可逆的变化;另一种是测量改变体系状态的不可逆变化。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。据悉,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。量子力学中代表量子态的波函数是在整个空间定义的,态的任何变化是同时在整个空间实现的。
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、定义微观领域某些物理量变化单位跳跃式进行连续单位叫做量
量:震微粒解说——量论
量词自拉丁语quantus意少代表相数量某事物理用量概念量割基本体例光量光单位量力、量光等等更同专业研究领域
其基本概念所形性质许&量化&&量化& 指其物理量数值些特定数值任意值例
(休息状态)原电能量量化能决定原稳定般问题
<img class="word-replace" src="/api/getdecpic?picenc=0a007a世纪前半期现新概念许物理家量力视解描述自基本理论 [编辑本段]二、历史
量物理根据量化物理支,<img class="word-replace" src="/api/getdecpic?picenc=0a007a00理论建立由于马克斯•普朗克(M. Planck)释所谓黑体辐射工作根本合并量化用同式,今仍使用严重冲击古典物理需要另外30研究,量论未确立前直现些主张仍能充解需要习包括科本质现
光普朗克新概念困扰德物理社黑体研究焦点<img class="word-replace" src="/api/getdecpic?picenc=0a007a月、11月12月议前夕科同事报告公新想谨慎实验家(包括F. PaschenO.R. LummerE. PringsheimH.L. RubensF. Kurlbaum)位理论家迎接巨科革命 [编辑本段]三、黑体辐射量程
物体加热,电磁波形式散发红外线辐射解清楚明白明显重要性物体变炽热红色波部始变见数热辐射仍红外线,除非直物体变像太阳表面热实验室内能够达且量度部黑体光谱
黑体辐射量程量力第部<img class="word-replace" src="/api/getdecpic?picenc=0a007a0010月7面世
能量 E、辐射频率 f 及温度 T 写:
E=hf/(e^(hf/κT)-1)
h 普朗克数及 k 玻尔兹曼数两者都物理基础基础能量量 hf单位存并需要量化 [编辑本段]四、量力诞
实验普郎克推算h 及 k数值<img class="word-replace" src="/api/getdecpic?picenc=0a007a0012月14德物理议第发表能量量化数值、 Avogadro-Loschmidt数数值、份模(mole)数值及电荷单位数值比前更准确代表量力诞 [编辑本段]五、量力诠释:霍金膜四维量论
类似10维或11维弦论=振弦、震荡象弦微物体
霍金膜四维世界量理论近代诠释(邓宇等<img class="word-replace" src="/api/getdecpic?picenc=0ad代):
振量(波量=量鬼波)=平微粒振;振微粒;震荡象量(粒)微物体
波量=量波=微粒平+振
量鬼波DENG'S诠释:微粒(量)平与振矢量
粒波、量波=粒震荡(平粒震) [编辑本段]六、波粒统数关系
振粒量论诠释
物质粒性由能量 E 量 p 刻划波特征则由电磁波频率 ν 其波 λ 表达两组物理量比例由普朗克数 h(h=6.626*10^-34J•s) 所联系
E=hv , E=mc^2 联立两式:m=hv/c^2(光相论质量由于光静止光静质量)p=mc
则p=hv/c(p 量)
粒波维平面波偏微波程,其般形式
∂ξ/∂x=(1/u)(∂ξ/∂t) 5
三维空间传播平面粒波经典波程
∂ξ/∂x+∂ξ/∂y+∂ξ/∂z=(1/u)(∂ξ/∂t) 6
波程实际经典粒物理波物理统体,运与波统.波运部,运延伸,即平与振矢量.象同,连续介质,定域粒,都具波性.(邓宇等<img class="word-replace" src="/api/getdecpic?picenc=0ad代)
经典波程1,1'式或4--6式u,隐含着连续量关系E=hυ德布罗意关系λ=h/p,由于u=υλ故u=υλ右边乘含普朗克数h(h/h),
u=(υh)(λ/h)
等关系u=E/p使经典物理与量物理,连续与连续(定域)间产联系,统.
2.粒波与德布罗意物质波统
德布罗意关系λ=h/p,量关系E=hv(及薛定谔程)两关系式实际表示波性与粒性统关系, 粒性与波性两.德布罗意物质波粒波体真物质粒,光,电等波. [编辑本段]七、参考书籍
■M. PlanckA Survey of Physical Theorytransl. by R. Jones and D.H. WilliamsMethuen & Co.Ltd.London 1925 (Dover editions 1960 and 1993) including the Nobel lecture.
■J. Mehra and H. RechenbergThe Historical Development of Quantum TheoryVol.1Part 1Springer-Verlag New York Inc.New York 1982.
■Lucretius&On the Nature of the Universe&transl. from the Latin by R.E. LathamPenguin Books Ltd.Harmondsworth 1951. There areof coursemany translationsand the translation's title varies. Some put emphasis on how things workothers on what things are found in nature. [编辑本段]八、参看
量引力论 扩展阅读: 1.M. PlanckA Survey of Physical Theorytransl. by R. Jones and D.H. WilliamsMethuen & Co.Ltd.London 1925 (Dover editions 1960 and 1993) including the Nobel lecture. 2.J. Mehra and H. RechenbergThe Historical Development of Quantum TheoryVol.1Part 1Springer-Verlag New York Inc.New York 1982. 3.Lucretius&On the Nature of the Universe&transl. from the Latin by R.E. LathamPenguin Books Ltd.Harmondsworth 1951. There areof coursemany translationsand the translation's title varies. Some put emphasis on how things workothers on what things are found in nature. 4.physics 量态隐形传输 目录[隐藏]量态隐形传输 实现世界远距离量态隐形传输 粒量纠缠态隐形传输与三旋理论 证实穿越气层行[编辑本段]量态隐形传输
量态隐形传输种全新通信式,传输再经典信息量态携带量信息,未量通信网络核要素利用量纠缠技术,需要传输量态同科幻说描绘超空穿越,神秘消失,需要任何载体携带,另瞬间神秘现 [编辑本段]实现世界远距离量态隐形传输
实现世界远距离量态隐形传输 (201006月04 08:53 源:光明报)
量态隐形传输穿越气层证实全球化量通信网络奠定基础
由科清华组联合组功实现世界远距离量态隐形传输,16公传输距离比原世界纪录提高<img class="word-replace" src="/api/getdecpic?picenc=0a006c655f倍实验结首证实自由空间进行远距离量态隐形传输行性,全球化量通信网络终实现奠定重要基础
据联合组研究员彭承志教授介绍,量态隐形传输种全新通信式,传输再经典信息量态携带量信息,未量通信网络核要素利用量纠缠技术,需要传输量态同科幻说描绘超空穿越,神秘消失,需要任何载体携带,另瞬间神秘现奇特现象引起术界广泛兴趣1997,奥利蔡林格组室内首完量态隐形传输原理性实验验证2004,组利用瑙河底光纤信道,功量态隐形传输距离提高600米由于光纤信道损耗环境干扰,量态隐形传输距离难幅度提高
2004,科潘建伟、彭承志等研究员始探索自由空间实现更远距离量通信自由空间,环境光量态干扰效应极,光旦穿透气层进入外层空间,其损耗更接近于零,使自由空间信道比光纤信道远距离传输面更具优势组2005合肥创造<img class="word-replace" src="/api/getdecpic?picenc=0a006c655f公自由空间双向量纠缠发世界纪录,同验证外层空间与球间发纠缠光行性2007始,科——清华联合组北京八达岭与河北怀间架设达16公自由空间量信道,并取系列关键技术突破,终<img class="word-replace" src="/api/getdecpic?picenc=0a007a09功实现世界远距离量态隐形传输,证实量态隐形传输穿越气层行性
联合组自由空间量通信领域系列工作,科技部重科研究计划、科院知识创新工程重项目家自科基金项目等支持,并引起际术界广泛关注,6月1版英《自》杂志刊《自•光》封面论文形式发表研究英《新科家》、美《今物理》、美物理新闻网站均及报道研究 [编辑本段]粒量纠缠态隐形传输与三旋理论
王德奎(绵阳报社四川绵阳<img class="word-replace" src="/api/getdecpic?picenc=0ad1000 )
摘要:环量三种自旋编码DNA双螺旋结构孤立波模拟奠定量信息及其量计算机新理论基础;原间量态及粒纠缠态隐形传输探索更拓展三旋理论基础
关键词:量计算机、量信息、量纠缠、隐形传输、三旋理论
、潘建伟教授粒态隐形传输
量信息告诉:量态指原、、质等粒状态表征粒能量、旋转、运、磁场及其物理特性1993美物理家贝尼特等提量态隐形传输案,即位原粒物理特性信息发向远处另粒该粒接收些信息原粒复制品程传输原粒量态原粒本身传输结束原粒已经具备原量态新量态制造量计算机需要量态隐形传输实现原间量态隐形传输奠定研制量计算机基础20046月美奥利物理家没任何物理连接情况实现原间量态隐形传输与同我潘建伟教授等科家已实现五粒纠缠态及终端放量态隐形传输实验量计算网络化量通信重要应用
美家标准与技术研究所科家利用激光技术三带电荷铍原量态进行操作首先利用量纠缠技术使其两原量态完全致接着准确测量两原量态通激光量态复制8微米外另原整程由计算机控制仅耗4毫秒传输功率达78%另研究组奥利斯布鲁克科家则采用钙原同实现量态隐形传输功率75%其基本原理利用第三原辅助用激光原量态传递给另原两项实验具体所同奥利组使两原距离相较远便用激光单独改变原状态;美组则原冷却保持操作靠性
进行远距离量密码通信或量态隐形传输事先需要让距离遥远两共同拥量纠缠态所谓量纠缠指论两粒间距离远粒变化都影响另粒现象即两粒间论相距远根本讲相互联系种神奇力量具超级计算能力量计算机万失量保密系统基础由于量通信通道存种种避免环境噪声量纠缠态品质随着传送距离增加逐渐降低说两粒间纠缠传播距离增断退化其纠缠数量随越越少导致量通信手段目前能停留短距离应用根本原
量计算机处理量信息基本信息单位量比特现技术能使量比特快速移美家标准与技术研究所原间量态隐形传输技术提升量比特移速度加快逻辑运算速度前科家曾经功光进行量态隐形传输光主要用于量通信原量计算更潜力粒纠缠态制备与操纵近际蓬勃发展量物理与量信息研究领域盛衰研究热点前三粒四粒间量纠缠已实验实现并用证明量力非定域性即种斯坦称遥远点间幽灵般相互作用现实世界何量纠缠应用量计算量通信面临着巨挑战确保量计算靠性必须掌握量纠错关键技术要实现普遍适用量纠错仅仅靠三粒四粒间纠缠已满足需要须同五粒纠缠起并加相干控制才行技术难度极五粒纠缠态制备与操纵直际期公认高难课题潘建伟教授等科家利用五光纠缠源实验演示种新终端放量态隐形传输即确定选择某粒作量态输终端情况先粒量态隐形传输另外纠缠着粒尽管些粒别相距遥远同点要通适操作仍输入量态任意选定粒读种新颖量隐形传输态量纠错布式量信息处理必须掌握项关键技术研究称远距离量通信辟研究新向
二、与斯坦纠缠量力非定域性
潘建伟19703月浙江东阳<img class="word-replace" src="/api/getdecpic?picenc=0ad87考入科技2003潘建伟由于量态隐形传输及量纠缠态纯化实验实现重要贡献奥利科院授予ErichSchmid奖奖奥利科院授予40岁青物理家高奖两度每近7间潘建伟做5首:首功实现量态隐形传送及纠缠态交换;首功实现三光、四光纠缠态并利用粒纠缠态首功实现GHZ定理实验验证;首功实现自由量态隐形传送;首实现纠缠态纯化及量继器功实验;首取五粒纠缠态制备与操纵粒现纠缠现象斯坦称遥远点间幽灵般相互作用潘建伟教授斯坦未解谜纠缠须提我粒纠缠关三旋理论科研究
南京博士导师沈骊教授说三旋决定物性内禀运三旋理论仅仅阐释西者所主张超弦理论定程度超越西弦理论家视野显示其独特创新思维——闭合弦(弦圈、环量)称类圈体(《三旋理论初探》4页)维弦圈除超弦理论所说各种外运;应三旋理论所说体旋——绕圈面内轴线旋转面旋——绕垂直于圈面圈轴线旋转线旋——绕圈体内环状线旋转(《三旋理论初探》5-6页、32页、105~107页、356页)三种内禀运弦圈外运决定物理所观察粒运特性弦圈内禀运(三旋运)则决定粒物性或者说集表现圈态密码观念提:三旋理论指三旋体旋二种状态(、反)面旋二种状态(、反)线旋平凡线旋二种状态(、反)线旋非平凡线旋四种状态(左斜:、反右斜;、反);按单(做种旋)、双(同做两种旋)、三(同做三种旋)62种同三旋状态组合(《三旋理论初探》11页、323页、392页)基本粒同种类(基本粒连同赫格斯粒内恰恰62种)及其各自性质则都由同三旋状态组合决定;别应于定流形固拓扑性质(《三旋理论初探》35~47页)三旋理论表示各种基本粒三旋状态组合称圈态密码(圈态指弦圈三旋状态)圈态密码弦圈三旋状态组合表示基本粒字较类物质认识史化式表示物质结构原物理质、、电组合表示百种原夸克理论夸克组合表示数百种强堪称座崭新程碑;破译圈态密码仅意味着找形各种粒圈态;且应意味着建立起三旋状态现物理所认识各种基本粒属性联系
其实三旋模型种隐秩序反于斯坦、波尔斯基、罗森发现量EPR效应理解
众所周知潘建伟进行远距离量密码通信科普演示:五颗骰电脑滚滚表现五粒相互纠缠情景;斯坦帝投骰所言五粒其实五骰绝靠投骰、碰运气自量态叠加原理及其应用其研究工作斯坦、波尔斯基、罗森发现量EPR效应纠缠即跟斯坦迷惑辈量力非定域性纠缠三旋模型却能前所解量力非定域性特性提供解答理论帮助即量力非定域性与三旋关系道理类似指南针球各除两极外都能定向相同指向南球磁场指南针作用引起说明航飞机或造卫星离球或受磁性材料干扰用指南针定向适用;科家却找种陀螺罗盘需靠磁力线作用定向利用陀螺本身层自旋定向;种自旋定向原理揭示自界自旋调制耦合功能EPR效应普遍存宏观物体身难做非粒量圈态线旋客体三旋自属性种超级陀螺罗盘EPR实验所曾经耦合光现整体效应象陀螺罗盘发前经调制耦合光象经调制陀螺离面陀螺罗盘位测量跟调制配陀螺罗盘向测量致EPR测量两者量效应所说三旋理论粒量纠缠态隐形传输理论入门基础理论
曾量缠结看超光速严格证明三旋理论证明任何量本身类似超级陀螺仪三旋陀螺量间进行缠结类似陀螺仪使用前进行测量与标准间作调整校所陀螺仪使用间产任何测量信息使用者间都明确即超光速其二超光速测量能排除间克隆量概率克隆应用于量信息提取量态识别量隐形传态主要途径类似电传真、电邮件;基复制古代冰并等于已经超光速追远古间量信息基础发者证明能够用3基本部件构建通用量计算机:缠结粒、量移物器每处理单量比特门例移物器制造两量比特采用经仔细修饰缠结两量比特门输入传送门输修饰缠结恰让门输接收适处理量比特两未知量比特执行量逻辑任务简化准备预先定义特殊缠结并进行传输任务显使移物功率达100%所需完整贝尔态测量本身种两量比特处理程由于各粒状态彼紧密相关旦某粒状态受测量确定其粒状态随确定区区几量比特足实现任何稍微复杂运算功能要制造实用量计算机必须掌握量粒实现缠结状态技术
量态隐形传输实验确定传输量态功同必须破坏传输量态代价使其能量通讯量计算进步应用潘建伟教授及其同事研究发现适降低传输量态亮度破坏传输态条件功传输量态研究与高精度纠缠态纯化起根本解决目前远距离量通讯由退相干效应带困难并极推容错量计算实验研究 今潘建伟展项实验表明管两粒间距离远哪怕其间全自由空间二者根本互相联系其粒状态变化都影响第二粒状态且两相距遥远光即使没光纤联结存噪声干扰情况纠缠起展实验前两粒间量纠缠要发相短距离要两粒通光纤联结起许今能解斯坦谜密钥三旋理论更形超级量计算机万失密码系统基础做贡献
三、量计算机原理与量信息基础
目前快超级计算机400位阿拉伯数字进行解要耗百亿具相同钟脉冲速度量计算机需约钟旦拥台量计算机目前密码系统毫保密性言潘建伟教授量纠缠经典信息处理基本单元比特即二进制数0或1;按照定数规则给随机二进制数据串构密钥经典通信难解决问题密钥配问题密钥配绝保密经典密码通信能绝保密潘建伟等科家近展研究发现基于量力线性叠加原理克隆定理量密钥配却根本解决密钥配世界性难题虽目前美马萨诸塞州技术研究所与洛斯阿拉莫斯家实验室研制量计算机运算器已事实由于没三旋理论指导西量计算机原理存纰漏例Neil Gershenfeld等阐释量计算机能同处于状态且能同作用于所同状态量陀螺原理图量位几种陀螺旋转辨清明显错误陀螺绕Y轴体旋称进确切其原体旋实际比面旋复杂点却让量计算机原理研究专家所忽视类量计算机原理纰漏与量计算机量态作信息载体关
已提用光、电、原、离、量点、核自旋及超导体库柏等物理系统作量比特案使量行与经典物理联系更紧密揭示经典物理概念足非引入三旋概念莫属即Neil Gershenfeld等阐释量计算机能同处于状态且能同作用于所同状态量陀螺原理图类似陀螺或廻转仪进公转旋转概念区问题自旋定义转换截面定义看待三旋明白
(1)面旋:用系列平行截面切作自旋物体能每截面内找且仅转点旋转称面旋由些点组转轴与截面交些截面称面旋面条转轴称面旋轴称面旋Z轴
(2)体旋:物体作面旋面旋轴条面旋面却并且物体绕其面旋面内条轴作旋转称体旋面旋面称体旋面根转轴称体旋轴面旋面点体旋轴许条体旋面内选定条作体旋X轴体旋面内
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什么是量子力学,谁发现的?
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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.
有人引用量子力学中的随机性支持自由意志说,但是第一,这种微观尺度上的随机性和通常意义下的宏观的自由意志之间仍然有着难以逾越的距离;第二,这种随机性是否不可约简(irreducible)还难以证明,因为人们在微观尺度上的观察能力仍然有限.自然界是否真有随机性还是一个悬而未决的问题.统计学中的许多随机事件的例子,严格说来实为决定性的.
量子力学的发展简史量子力学是在旧量子论的基础上发展起来的.旧量子论包括普朗克的量子假说、爱因斯坦的光量子理论和玻尔的原子理论.1900年,普朗克提出辐射量子假说,假定电磁场和物质交换能量是以间断的形式(能量子)实现的,能量子的大小同辐射频率成正比,比例常数称为普朗克常数,从而得出黑体辐射能量分布公式,成功地解释了黑体辐射现象.1905年,爱因斯坦引进光量子(光子)的概念,并给出了光子的能量、动量与辐射的频率和波长的关系,成功地解释了光电效应.其后,他又提出固体的振动能量也是量子化的,从而解释了低温下固体比热问题.1913年,玻尔在卢瑟福有核原子模型的基础上建立起原子的量子理论.按照这个理论,原子中的电子只能在分立的轨道上运动,原子具有确定的能量,它所处的这种状态叫“定态”,而且原子只有从一个定态到另一个定态,才能吸收或辐射能量.这个理论虽然有许多成功之处,但对于进一步解释实验现象还有许多困难.在人们认识到光具有波动和微粒的二象性之后,为了解释一些经典理论无法解释的现象,法国物理学家德布罗意于1923年提出微观粒子具有波粒二象性的假说.德布罗意认为:正如光具有波粒二象性一样,实体的微粒(如电子、原子等)也具有这种性质,即既具有粒子性也具有波动性.这一假说不久就为实验所证实.德布罗意的波粒二象性假设:E=ħω,p=h/λ,其中ħ=h/2π,可以由E=p²/2m得到λ=√(h²/2mE).由于微观粒子具有波粒二象性,微观粒子所遵循的运动规律就不同于宏观物体的运动规律,描述微观粒子运动规律的量子力学也就不同于描述宏观物体运动规律的经典力学.当粒子的大小由微观过渡到宏观时,它所遵循的规律也由量子力学过渡到经典力学.量子力学与经典力学的差别首先表现在对粒子的状态和力学量的描述及其变化规律上.在量子力学中,粒子的状态用波函数描述,它是坐标和时间的复函数.为了描写微观粒子状态随时间变化的规律,就需要找出波函数所满足的运动方程.这个方程是薛定谔在1926年首先找到的,被称为薛定谔方程.当微观粒子处于某一状态时,它的力学量(如坐标、动量、角动量、能量等)一般不具有确定的数值,而具有一系列可能值,每个可能值以一定的几率出现.当粒子所处的状态确定时,力学量具有某一可能值的几率也就完全确定.这就是1927年,海森伯得出的测不准关系,同时玻尔提出了并协原理,对量子力学给出了进一步的阐释.量子力学和狭义相对论的结合产生了相对论量子力学.经狄拉克、海森伯和泡利等人的工作发展了量子电动力学.20世纪30年代以后形成了描述各种粒子场的量子化理论——量子场论,它构成了描述基本粒子现象的理论基础.量子力学是在旧量子论建立之后发展建立起来的.旧量子论对经典物理理论加以某种人为的修正或附加条件以便解释微观领域中的一些现象.由于旧量子论不能令人满意,人们在寻找微观领域的规律时,从两条不同的道路建立了量子力学.1925年,海森堡基于物理理论只处理可观察量的认识,抛弃了不可观察的轨道概念,并从可观察的辐射频率及其强度出发,和玻恩、约尔丹一起建立起矩阵力学;1926年,薛定谔基于量子性是微观体系波动性的反映这一认识,找到了微观体系的运动方程,从而建立起波动力学,其后不久还证明了波动力学和矩阵力学的数学等价性;狄拉克和约尔丹各自独立地发展了一种普遍的变换理论,给出量子力学简洁、完善的数学表达形式.海森堡还提出了测不准原理,原理的公式表达如下:ΔxΔp≥ħ/2.量子力学的基本内容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.在量子力学中,一个物理体系的状态由态函数表示,态函数的任意线性叠加仍然代表体系的一种可能状态.状态随时间的变化遵循一个线性微分方程,该方程预言体系的行为,物理量由满足一定条件的、代表某种运算的算符表示;测量处于某一状态的物理体系的某一物理量的操作,对应于代表该量的算符对其态函数的作用;测量的可能取值由该算符的本征方程决定,测量的期待值由一个包含该算符的积分方程计算.态函数的平方代表作为其变数的物理量出现的几率.根据这些基本原理并附以其他必要的假设,量子力学可以解释原子和亚原子的各种现象.根据狄拉克符号表示,态函数,用表示,态函数的概率密度用ρ=表示,其概率流密度用(ħ/2mi)(Ψ*▽Ψ-Ψ▽Ψ*)表示,其概率为概率密度的空间积分.态函数可以表示为展开在正交空间集里的态矢比如|Ψ(x)>=∑|ρ_i>,其中|ρ_i>为彼此正交的空间基矢,=δm,n为狄拉克函数,满足正交归一性质.态函数满足薛定谔波动方程,iħ(d/dt)|m>=H|m>,分离变数后就能得到不含时状态下的演化方程H|m>=En|m>,En是能量本征值,H是哈密顿能量算子.于是经典物理量的量子化问题就归结为薛定谔波动方程的求解问题.关于量子力学的解释涉及许多哲学问题,其核心是因果性和物理实在问题.按动力学意义上的因果律说,量子力学的运动方程也是因果律方程,当体系的某一时刻的状态被知道时,可以根据运动方程预言它的未来和过去任意时刻的状态.但量子力学的预言和经典物理学运动方程(质点运动方程和波动方程)的预言在性质上是不同的.在经典物理学理论中,对一个体系的测量不会改变它的状态,它只有一种变化,并按运动方程演进.因此,运动方程对决定体系状态的力学量可以作出确定的预言.但在量子力学中,体系的状态有两种变化,一种是体系的状态按运动方程演进,这是可逆的变化;另一种是测量改变体系状态的不可逆变化.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.量子力学中代表量子态的波函数是在整个空间定义的,态的任何变化是同时在整个空间实现的.20世纪70年代以来,关于远隔粒子关联的实验表明,类空分离的事件存在着量子力学预言的关联.这种关联是同狭义相对论关于客体之间只能以不大于光速的速度传递物理相互作用的观点相矛盾的.于是,有些物理学家和哲学家为了解释这种关联的存在,提出在量子世界存在一种全局因果性或整体因果性,这种不同于建立在狭义相对论基础上的局域因果性,可以从整体上同时决定相关体系的行为.量子力学用量子态的概念表征微观体系状态,深化了人们对物理实在的理解.微观体系的性质总是在它们与其他体系,特别是观察仪器的相互作用中表现出来.人们对观察结果用经典物理学语言描述时,发现微观体系在不同的条件下,或主要表现为波动图象,或主要表现为粒子行为.而量子态的概念所表达的,则是微观体系与仪器相互作用而产生的表现为波或粒子的可能性.量子力学表明,微观物理实在既不是波也不是粒子,真正的实在是量子态.真实状态分解为隐态和显态,是由于测量所造成的,在这里只有显态才符合经典物理学实在的含义.微观体系的实在性还表现在它的不可分离性上.量子力学把研究对象及其所处的环境看作一个整体,它不允许把世界看成由彼此分离的、独立的部分组成的.关于远隔粒子关联实验的结论,也定量地支持了量子态不可分离
量子力学是一个物理理论,内容很广泛。量子力学不是某一个人完成的,普朗克,爱因斯坦,波尔,德布罗意,海森堡,波恩,薛定谔,泡利,狄拉克,约尔当....从普朗克于提出量子概念到量子力学大成,凝聚了众多大师的智慧。