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量子力学的诞生:唯独没有“量子”这种存在

更新时间:2024-01-18 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

量子热学的诞生绝非是一种碰巧,而是数学学发展的必然结果,由于在19世纪末期,由伽利略、牛顿建立的精典热学数学体系趋向构建,化学学家一度觉得世界上所有的事情都可以使用精典热学去解释,直至一个全新的微观粒子世界出现在化学学家的面前,化学学家们震惊的发觉:在微观粒子世界,微观粒子运动与宏观世界迥然不同,假如使用精典热学去解释微观世界的粒子运动、现象的话,这么精典热学都会显得非常愚蠢与头晕,于是数学学界急须要一种全新的数学理论去探求微观粒子世界,于是量子热学诞生了。sxx物理好资源网(原物理ok网)

量子热学在20世纪初由普朗克、玻尔、爱因斯坦等多位知名的化学学家共同创建,主要是拿来研究微观粒子运动规律的一门数学学分支量子物理奠基人,微观粒子虽然包括好多种:原子、中子、质子、电子等等,但在这份微观粒子的名单中,惟独没有“量子”这种微观粒子的存在。sxx物理好资源网(原物理ok网)

提到这儿,可能你们会形成这样的问题:为什么研究微观粒子的化学学分子被称为量子热学,而不是粒子热学呢?量子热学中的量子到底指的是哪些呢?sxx物理好资源网(原物理ok网)

首先来说:量子并不是一种实在的粒子,也就是说量子与原子、质子、中子不同,量子是化学学家人为创造的一种数学概念。sxx物理好资源网(原物理ok网)

说起量子,我们就不得不提及美国一位伟大的化学学家:普朗克,他被誉为量子热学的奠基人,量子这一概念最早就是由普朗克率先提出的,在1900年,普朗克在研究宋体能量幅射的时侯,普朗克经过多次实验、计算都未能得出宋体能量幅射问题背后的真相,在一次碰巧的机会,普朗克提出了这样一个惊人的假定:普朗克假定能量的传递并不是连续不断、可以无限被分割的,能量是一段、一段进行传递的,这些假定在当时看上去非常荒谬,但正是这个看上去非常不靠谱的假定却成功的解释了宋体幅射的问题。sxx物理好资源网(原物理ok网)

要晓得能量传递是连续的,这是几百年化学学届的一个共识、或者说是一个定论,它就好象人饿了须要喝水一样不可动摇,但几百年过去后,这样一个被奉为真理的定论却难以解释一些微观世界的现象,于是普朗克经过谨慎的思索提出了一个全新的概念:能量的传递存在最小单位,即能量不可以被无限的分割,能量的传递实质上是由一段、一段的最小单位作用而成的,这一段、一段的最小单位就是能量子,后来被统一称为:量子,这就是量子最初的概念,即能量的最小单位。于是普朗特经过估算得出一个常数,即普朗克常数,h=6.(33×10^(-34)J·s,普朗克常数意味着能量的最小单位被物理化,通过普朗克常数的变型,我们又可以得出普朗克时间、普朗克宽度,分别代表着时间的最小单位、长度的最小单位。sxx物理好资源网(原物理ok网)

后来化学学家们通过实验发觉,不单单能量存在最小单位量子物理奠基人,像角动量、自旋等化学量也存在着最小单位,即角动量、自旋等这种化学量都是可以量子化的,化学学家们基于量子的概念创建了量子热学。sxx物理好资源网(原物理ok网)

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