你相信量子力學的正確性嗎?為什麼?

星宇飄零2099


對於量子力學理論,我當然是相信的,因為他不僅符合我實驗現象和規律,更貼近日常大眾的生產活動的規律,下面就從這兩個方面來聊聊量子力學。

簡介

量子力學(也稱為量子物理學,量子理論,波動力學模型或矩陣力學),包括量子場理論,是物理學中的一種基本理論,它描述了原子和亞原子粒子能級最小尺度的自然特性及本質。

經典物理學,量子力學之前存在的物理學,描述了普通(宏觀)尺度的自然特性。經典物理學中的大多數理論都可以從量子力學中推導出來,作為在大(宏觀)尺度上有效的近似。量子力學與經典物理學的不同之處在於能量,動量,角動量和其他數量的約束系統都侷限於離散值(量子化)、物體具有粒子和波的特徵(波粒二象性) 並且可以測量數量的精度有限(不確定性原理)。

量子力學在發現之初,逐漸從理論中解釋出無法與經典物理學相協調的觀測,這一類的現象主要有馬克斯普朗克在1900年對黑體輻射問題的解決方案,以及愛因斯坦1905年論文中提到的能量與頻率的對應關係,而這解釋了光電效應。早期的量子理論在20世紀20年代中期由ErwinSchrödinger,Werner Heisenberg,Max Born和其他人深刻地重新構思而成。現代理論以各種專門開發的數學形式表述。在其中波函數的數學函數提供關於粒子的位置,動量和其他物理性質的概率幅度的信息。

圖 波函數的的電子在不同能量水平為氫原子

量子力學的實際應用

在簡單介紹量子力學之後,相信大部分讀者還是處於懵懂的狀態,為了進一步說明量子力學的正確性和合理性,我舉幾個生活中的產品應用到量子力學原理的例子。

量子力學已經有了巨大的成功,尤其是在解釋我們的許多宇宙的特性上。量子力學通常是唯一可以揭示構成所有形式物質(電子,質子,中子,光子和其他物質)的亞原子粒子的個體行為的理論。量子力學強烈地影響了弦理論,即萬物理論的候選者(可查詢:還原論等)。

量子力學對於理解單個原子如何通過共價鍵連接形成分子也是至關重要的,如產生的量子化學學科。量子力學還可以通過明確地顯示哪些分子在能量上有利於哪些分子以及所涉及的能量的大小來提供對離子和共價鍵合過程的定量分析。此外,大多數現代執行的計算的計算化學依靠量子力學。

具體來說,有以下幾點:

  • 電子設備方面

許多電子器件在量子隧道效應下工作。例如最簡單的燈開關中。如果電子不能通過金屬接觸表面上的氧化層進行量子隧穿,則開關將不起作用USB驅動器中的閃存芯片使用量子隧道來擦除其存儲器單元。一些負差分電阻器件也利用量子隧道效應,例如諧振隧穿二極管。與傳統二極管不同,其電流通過兩個或多個勢壘的共振隧穿來承載。其負阻力行為只能通過量子力學來理解:當受限狀態接近費米能級時,隧道電流增加。隨著它移開,電流減少。量子力學是理解和設計這種電子設備所必需的。

圖 諧振隧穿二極管器件的工作機制

  • 密碼學

研究人員目前正在尋求直接操縱量子態的強大方法。正在努力的更全面地開發量子密碼術,理論上可以保證信息的安全傳輸。

與傳統密碼術相比,量子密碼術產生的固有優勢是被動竊聽的檢測。這是量子比特行為的自然結果; 由於觀察者效應,如果要觀察到疊加狀態的位,則疊加狀態將坍縮成本徵態。因為預期的接收者期望以疊加狀態接收該位,所以預期的接收者將知道存在攻擊,因為該位的狀態將不再處於疊加狀態。

  • 量子計算機

另一個目標是開發量子計算機,預計它將比傳統計算機以指數方式執行某些計算任務。量子計算機不使用經典比特,而是使用量子比特,它們可以處於狀態的疊加。量子程序員能夠操縱量子比特的疊加,以解決經典計算無法有效執行的問題,例如搜索未排序的數據庫或整數分解。

另一個活躍的研究課題是量子隱形傳態,它涉及在任意距離上傳輸量子信息的技術。

結論

總之,量子力學是看得見摸得著的,是經歷歷史長河驗證的正確理論,在整個發現過程有無數的頂尖科學家給量子力學或者量子理論設置障礙,現今也有很多民科歪曲邪說,但是歷史車輪是無法阻擋的,希望大家相信科學,擁抱科學。


工學腦洞


終極理論沒有出來前,任何理論都是有侷限性的,如同問牛頓力學是否正確? 只能回答牛頓力學在低速,正常尺度上正確,在高速,微觀,宏觀上不正確。

量子力學不是基於理論和推理出來的,量子力學完全是基於試驗而得出的。有些結論讓人覺得匪夷所思,甚至無法解釋,但一切都基於試驗結論。這就是為什麼說量子力學是沒有基礎的摩天大樓,但至今沒有發現與量子力學相悖的試驗,如果你做出了與量子力學相悖的試驗,那麼你就牛x了,你就可以推翻量子力學,成就與愛因斯坦相當。在沒有相悖試驗出現前,可以認為量子力學是正確的。


QQ空間用戶27992659


量子力學,是一種解釋或者說解決微粒子分佈和運動的不連續性,不確定性,離散性,具有躍遷性的一種數學模型或者說算法。量子並不是實體的粒子!至於相信量子力學與否,我個人認為,除了頂尖的高能物理學家,其他人是沒有發言權的。不過,懂不懂量子力學並不妨礙一個人對於“量子力學”運用的質疑權利。比如說,利用“量子”做出了違背自然規律的事。典型的例子:超越光速的通信。


山野樵夫32


知識,是一個解釋性體系,在當下人們對自然最有說服力的解釋,沒有絕對真理。牛頓體系是在空間,質量,時間絕對的基礎上建立起來的理論體系,隨著愛因斯坦的時間,空間,質量在高速情況的相對,為人類認知時空跨出一大步,解釋了更多的宏觀和微觀現象。


老陶


當然相信,只要沒有被證實為謬論,任何科學都是值得相信和探究


在水木


不信。我看不到!


仙人指路369


你這個膚淺的地方問這麼高深的世界觀,哲學觀的問題,問錯地方了,學大學物理去吧


黃飛還不紅


非專業,不理解。不過從哲學角度,應該是相信的。


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