上个世纪是人类科学技术突飞猛进的时代。具体到数学上,人类完善个两大科学支柱,一个是爱因斯坦那知名的相对论,另一个便是由诸多科学家一起努力而筑建的量子热学!
其实,你觉得量子热学距离你的生活很遥远,但这只不过是你的误会而已!事实上,我们现在所应用的所有科技产品几乎都囊括了量子热学。在现代,量子热学的应用程度远远小于相对论。由于我们一般觉得相对论是爱因斯坦一个人的成果,所以,个人英雄主义的光辉形象都会让相对论深刻的植根在人们的脑海中,也就造成了相对论的著名度小于量子热学。但事实上,量子热学在目前的科学应用方面远小于相对论。相对论效应更多的是在接近光速的情况下很实用,而且我们生活却远远大于光速。
量子热学是研究微观世界的一门科学理论。如此说吧,世间万物都是由基本的原子,电子等基本粒子构成。你似乎常常据说,电子,原子,质子,中子等等粒子。这些粒子就是构成我们宏观世界的最基本粒子。你也许看到“量子”二字几乎都是和量子热学,量子通讯,或则量子纠缠连在一起的。并且“量子”到底是哪些东西?它比电子,原子还小吗?
虽然量子只是一个数学概念而已,并不是具体的实在粒子。我们晓得电磁波的传播子就是光子,所以光子也就是电磁波的量子,也就是光量子,简称光子。由于我们晓得,光子是构成电磁波的最基本的单位,所以就是量子的。虽然任何物质都是由一个最基本,不可再分的单位构成,而这个最基本的单位就是这个物质的量子。
量子概念的提出很有意思,一开始普朗克发觉了宋体幅射的不连续性不能通过精典热学来解释。浅显一点说量子物理是什么意思,就是一个完全黑的东西,这个完全黑的东西会吸收一切光线。并且科学家发觉,光被宋体吸收不是连续的。由于人们一开始不晓得光是由光子构成的,所以宋体吸收光线应当是连续的。并且实验数据却表明,宋体吸收光线是一份一份的,并不是连续的。以后的爱因斯坦推广了量子化概念,觉得一束光是一个个光子构成的,但是一份份的被宋体吸收。爱因斯坦承继了普朗克的量子概念,并成功解释了光电效应。所以我们可以发觉,光子这些东西就是光的量子。
宋体吸收光线之所以不是连续的,是由于光子是一个个具体的实在粒子,所以它们会一份份的被宋体吸收。宋体幅射的不连续性,就彰显在光是由光量子(光子)构成了。正是由于光子是一个个粒子,所以它们被宋体吸收只能一个个挨到来,所以就不是连续的了!
虽然水份子也可以称作是水的量子,由于水是由水份子这个基本单位构成的。并且我们通常常觉得是量子的东西是光子,这是除了由于光子在现代科学的重要性量子物理是什么意思,更因为高手们最早提出量子的概念是通过思索光的本质而得来的!