什么是量子物理学?
量子物理学也叫量子力学,是一种为类似电子和原子这样的微粒特性提供解释的理论。然而它并不仅仅被用来计算(比如说,计算电子可能在哪里);量子物理学还采用了一个金新的思考微小物体的方法,这种方法与我们思考肉眼可见的(即更大一些)物体的方法是不同的。
棒球是一个肉眼可见物体的例子。当我们将一个棒球拋入空中时,描述棒球运动的最准确的方法是通过使用“经典力学”(或者“经典物理学”h经典力学能够预测棒球在飞行期间每一时刻的方位和速度。这种方法与我们每天的经历相符,因为我们习惯看到球按照明确的路线运动。
当我们试着将这种经典的方法用于微小物体时,问题出现了。如果电子只是一个特殊的小球,它的运动应该沿着一条经典力学所预测的路线行进。然而,实验显示事实并不是这样的,因此我们需要使用一个新的物理学方法来处理极小微粒的问题。
在20世纪初,量子物理学出现了。马克斯?普朗克(MaxPlanck)、阿尔伯特?爱因斯坦和尼尔斯?玻尔(N正lsBohr)为量子物理学的建立作出了巨大的贝献。尽管量子物理学是相对较新的理论,它却非常成功地解释了很多现象,比如电在物质中是如何运动的,电是如何流过个人计算机的集成电路的。
量子力学:什么是量子纠缠?
1、量子纠缠是指两个粒子因为同时出现而形成的状态,这会导致两个粒子之间存在着某种不可测量的现象,即它们之间的关联。
2、2018年2月,中国实现星地千公里级量子纠缠和密钥分发及隐形传态,荣获科技部2017年度中国科学十大进展
量子物理和量子力学的区别是什么
量子力学是量子物理的一个方面。 量子物理实际上包含两个方面。一个是原子层次的物质理论:量子力学;正是它我们才能理解和操纵物质世界。另一个是量子场论,它在科学中起到一个完全不同的作用。
量子力学是研究物质世界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。
量子场论是量子力学和经典场论相结合的物理理论,已被广泛的应用于粒子物理学和凝聚态物理学中。量子场论为描述多粒子系统,尤其是包含粒子产生和湮灭过程的系统,提供了有效的描述框架。
量子物理史话的作者曹天元是谁
曹天元:
科普作家,1981年生于上海,中学毕业后赴美国和中国香港读书,主攻专业为生物化学和电子工程,现任CCTV新科动漫首席品牌顾问,北京交叉点击文化传媒公司品牌总监。代表作《上帝掷骰子吗:量子物理史话》被称为中国的《时间简史》。
量子物理学的最新进展是
1、量子物理学的最新进展:量子多体相互作用,强关联体系;
2、第二类高温超导体机制,拓扑物态,玻色爱因斯坦凝聚量子信息相关;
3、超导电路、离子阱、原子阱、多体系耦合、量子卫星;
4、量子力学:是研究物质世界微观粒子运动规律的物理学分支,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现代物理学的理论基础;
5、量子力学不仅是现代物理学的基础理论之一,而且在化学等学科和许多近代技术中得到广泛应用;
请推荐关于量子物理的科普书籍
1、《从惊讶到思考:数学悖论奇景 》
2、《天才引导的历程 》
3、《量子物理史话》
4、《新量子世界》
5、《原子中的幽灵》
6、《基本粒子物理学史》
7、《果壳中的宇宙》
8、《量子力学史话》
9、《新量子世界》
10、《宇宙的琴弦》
如何评价蚁人中的量子物理问题
尽管量子力学是为描述远离我们的日常生活经验的抽象原子世界而创立的,但它对我们日常生活的影响无比巨大。没有量子力学作为工具,就不可能有化学、生物、医学以及其他每一个关键学科的引人入胜的进展。没有量子力学就没有全球经济可言,因为作为量子力学的产物的电子学革命将我们带入了计算机时代。同时,光子学的革命也将我们带入信息时代。量子物理的杰作改变了我们的世界,科学革命为这个世界带来了的福音,也带来了潜在的威胁。
经典物理和量子物理
经典物理和量子物理的区别如下:
1、经典物理是几乎独立地处理粒子的运动以及粒子群或场的波动,但量子力学却必须统一处理粒子和波动,经典物理认为粒子与波动是两个层次的东西,而量子力学却认为两者是密不可分的一个整体,此即著名的“波粒二象性”,由此引发了一系列量子力学所特有的奇异结果,如测不准原理、观测量的不连续性、量子态的非定域性等;
2、在物理学中,理想情况下忽略量子性时用到的为经典物理,但严格地观察微观现象的研究即会需要量子物理;
3、经典物理在宏观、低速和弱场情况
如何评价薛其坤在莱芜一中关于量子物理的讲座
2017年2月5日上午,山东省莱芜一中第一报告厅座无虚席,iTsinghua学堂——名家大师进中学”系列巡讲活动隆重举行。中国科学院院士、清华大学副校长薛其坤教授为全校600余名师生和家长作了题为超越欧姆定律的物理学——量子物理研究的经历和体会”的专题报告。
薛其坤院士首先介绍了清华大学的发展历程以及当前学科设置和教科研情况,并鼓励同学们好好学习,有志于到清华园感受浓厚的学习和科研氛围。而后薛院士就其团队在霍尔效应和量子反常霍尔效应上的研究历程及取得的进展进行了讲解。虽然量子反常霍尔效应是目前全世界量子物理研究领域最尖端的科技成果,但薛其坤院士却从最基本的欧姆定律开始讲起。欧姆定律是指,电流在传输的过程中会因为电阻的存在发热,会浪费数量巨大的电能,2015年全球发电20万亿度,其中浪费了1。16万亿度,价值0。6万亿元,相当于甘肃省全年的GDP。因此如何减少或者消灭电阻,避免电能浪费就成为非常重要的问题。而量子反常霍尔效应可能就是解决电阻浪费问题的有效手段。
随后,薛院士从霍尔效应和反霍尔效应等基础内容开始,介绍霍尔效应之后人类如何一次次对这一效应进行实验和探索,直到发现量子平台,为人类克服电阻带来了曙光和希望。2013年,正是薛院士领衔的研究团队首次从实验上观测到了量子反常霍尔效应”。因在此领域做出的突出贡献,2016年9月,薛院士团队获得首届未来科学大奖物质科学奖”。
为什么对称性在量子物理中比在经典物理中重要很多
对称性在经典力学里同样重要,拉格朗日力学里的诺特定理,哈密顿力学里的泊松括号是A物理量的对称群表示在相空间上的生成元,历史上经典力学的发展比较直观,人们不需要用对称性来构造这个理论,经典力学通常指非相对论的经典力学,而非相对论坐标系变换是伽利略群,比洛伦兹群更复杂。拉格朗日量没有伽利略对称性,如果考虑相对论下的经典力学,对称性就凸现出来了。?????????????????
上帝掷骰子了吗量子物理史话
《上帝掷骰子吗》是2006年01月01日辽宁教育出版社出版的图书,作者是曹天元。【1】 该书讲述的是关于量子论的故事。量子论是一个极为奇妙的理论。
从物理角度来说,它在科学家中间引起了最为激烈的争议和关注;从现实角度来说,它给我们的社会带来了无与伦比的变化和进步;从科学史角度来说,也几乎没有哪段历史比量子论的创立得到了更为彻底的研究。然而,它的基本观点和假说至今没有渗透到大众的意识中去,这无疑又给它增添了一道神秘的光环。
什么是量子泡沫物理问题
量子泡沫也叫时空泡沫,是惠勒1195年根据量子力学提出的概念。量子泡沫是极小尺度下量子振荡的定性描述,在这么小的时空尺度下,不确定关系使粒子和能量瞬间产生,然后湮灭。随着我们讨论时空尺度的缩小,虚粒子能量将增加。
根据爱因斯坦的广义相对论,能量将使时空弯曲,这意味着足够小尺度下能量的“泡沫”式涨落将大到足以在较大尺度下观测到相对平滑时空的显著偏离,但我们必须有一个量子引力理论才能指出在什么样的尺寸下才能出现这样的量子泡沫,现有的各种量子理论不能精确地描述这么小尺度下的物理。