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量子是“子”嗎
http://www.crntt.hk   2025-02-08 17:55:02
  中評社北京2月8日電/據人民日報報導,“遇事不決,量子力學”,一句網絡流行語的調侃,側面反映出近年來量子科技的突飛猛進。從前沿研究到日常生活,越來越多人對量子產生了興趣。那麼,量子到底是什麼?

  量子不是一種粒子,而是一種性質。具體而言,當一種事物是不連續變化的,我們就說這種事物是量子化的,把它的最小單元稱為量子。例如,在日常生活中常見的上台階,我們只能上一個台階、兩個台階,而不能上半個台階。

  量子化是微觀世界的本質特徵。在宏觀世界裡連續變化是大多數,但在微觀世界裡,不連續變化才是默認值。

  例如,光是由一個個光子組成的,可以有一個光子、兩個光子,但不可能有半個光子。原子中電子的能量只能取某些特定的值,不能連續變化,所以這些可取的能量值叫作能級。此外,粒子的電荷、角動量、磁矩等物理量,在大多數情況下也都是量子化的。

  因此,描述微觀世界物理規律的科學就叫作量子力學。這是由德國物理學家普朗克在1900年開創的,後來經過愛因斯坦、德布羅意、海森堡、薛定諤、狄拉克等許多科學家的努力,成為物理學的兩大基礎理論之一。

  世界上,幾乎找不到與量子力學無關的地方。世界的存在,即原子的穩定性。觀察原子結構可以發現,原子是由帶正電的原子核與帶負電的電子組成的。電子為什麼不落到原子核上去?實際上,按照傳統的物理學,電子必然會落到原子核上,如果這樣,原子就不可能穩定存在,我們所知的世界也就不可能存在。量子力學“拯救”了原子,量子力學決定了原子中電子的能級有個最小值,電子最低只能在這個能級上,不能再往下掉。因此,電子不會落到原子核上。 


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