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量子到底是什么？是比原子、电子更小的粒子,还是一种理论？( 二 )

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为什么会有相变 。例如水在0℃以下结冰 。0 ～100℃是液体 。100℃以上气化？
为什么改变钢铁的组成 。能制造出各种特种钢？
为什么激光器和发光二极管能够发光？
为什么化学家能合成比大自然原有物质种类多得多的新物质？
为什么通过观察宇宙中的光谱线能知道远处星球的元素组成？
现代社会硕果累累的技术成就 。几乎全都与量子力学有关 。你打开一个电器 。导电性是由量子力学解释的 。电源、芯片、存储器、显示器的工作原理是基于量子力学的 。走进一个房间 。钢铁、水泥、玻璃、塑料、纤维、橡胶的性质是由量子力学决定的 。登上飞机、轮船、汽车 。燃料的燃烧过程是由量子力学决定的 。研制新的化学工艺、新材料、新药 。都离不开量子力学 。可以这么说：与其问量子力学能用来干什么 。不如问它不能干什么！
其他观点：
量子最初由普朗克提出 。当时的本意就是一份一份的、不连续的辐射能量 。注意最开始量子只描述能量 。
后来随着研究深入 。量子的定义发展为:一个物理量如果存在最小的不可分割的基本单位 。则这个物理量是量子化的 。并把最小单位称为量子 。注意这时的量子不再只描述能量 。也可以说是物质的最小单元 。通俗而简单的说 。量子是能表现出某物质或物理量特性的最小单元 。
再说粒子 。也是非常复杂的问题 。在微观世界里 。原子算是庞然大物了 。我们都知道原子由中子和质子构成 。而中子和质子的大小只是原子的十万分之一 。中子和质子由夸克构成 。而夸克的大小还不到中子、质子的万分之一 。当然粒子界还有很多其他成员 。电子、光子、介子、强子、中微子等等等等 。
一段时期基本确定夸克、电子、光子、中微子等为自然界最小粒子 。后来 。又出来一个“弦理论” 。认为以上粒子不是单个粒子 。不是自然界最小单元 。这些粒子是由很小很小的弦(有线性的有闭合的)构成 。弦理论已经成为人类探寻宇宙奥秘的一个非常重要的理论 。还很有可能成为终极理论 。
再回到量子的问题 。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 。目前我们的量子力学只是停留在发现了一些神奇现象 。现在一些最懂量子力学的科学家依然说不懂量子力学 。包括主导研制量子通信卫星（去年8月份发射上天）的潘建伟这样的牛人依然说不懂 。这个不懂也有必要解释一下 。就好比一份产品的使用说明书 。你看明白了会利用了 。可是依然停留在现象 。是什么样的本质导致了如此现象与功能呢？这才是这些牛人的不懂？
最后说一下弦理论 。它是继续深入的研究微观粒子的理论 。随着发展很有可能会发现粒子的真正构成以及粒子相互作用（或联系）的本质 。这或许是宇宙的本质 。自然也是量子力学的本质 。
其他观点：
“量子”一词最初是普朗克于1900年发明的 。他以此驱散当时物理学天空中的一朵乌云：受热物体发出的电磁辐射能量与波长之间的关系 。电磁辐射即电磁波 。在不同频率范围分别称作可见光、红外线、可见光、紫外线等等 。普朗克假设物体发射出的电磁辐射能量是一份一份的 。其中每份能量总是一个基本单位的整数倍 。这个能量基本单位被他称作能量量子 。等于频率乘以一个常数（后称普朗克常数） 。1905年 。爱因斯坦进一步提出 。电磁波本身就是由能量量子组成的 。称作光量子（后简称为光子） 。这是唯一被爱因斯坦自己称作“革命性”的工作 。1913年 。玻尔提出 。原子中电子的能量只能取一些分立的值 。叫作能量量子化 。
所以在量子论早期 。“量子”的主要含义是分立和非连续 。这种含义也被用于当代物理中 。比如 。“量子霍尔效应”就是指霍尔电导只能取一些分立值 。另外 。现代物理学中 。与光量子类似 。每种基本粒子都是一个量子场的振动激发 。也叫量子 。它们与牛顿力学的粒子观念不同 。但依然是客观物质 。
1925至1927年 。海森堡、玻恩、约旦、薛定谔、狄拉克等人创立了系统的量子力学 。取代了早期量子论 。量子力学是整个一套理论体系 。其特征并不能简单归结于分立和非连续 。现在更多情况下 。“量子”是作为一个形容词或者前缀在使用 。“量子X”是指在将量子力学基本原理用于X 。比如量子光学、量子统计、量子凝聚态物理、量子磁学、量子化学、量子电动力学、量子场论、量子宇宙学、量子信息、量子计算等等 。

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