03.07 究竟什么是量子?如何理解量子?

用户71313908760


量子不以实体存在。

换句话说,没有哪个物质叫做「量子」。

那我们平时说的「量子」、「量子力学」是什么呢?

我们只要看看身边的楼梯就懂了——两层楼之间,人站的高度,在0米和3米之间,虽然可以是连续的,但你若站在楼梯上,就只能有有限个可能的高度。

要么20cm,要么40cm、60、80……,而不会有13.2厘米这样的高度。

换句话说,你所站位置的高度是一份一份增加的。每一份的大小都是确定的、不能随意选择的。

把一个数值变为离散、分立的量,就是「量子化」。

以前,人们认为氢原子外部的电子轨道和太阳系的轨道一样,可以处在任何半径处,所以电子所带的能量也是连续的。然而,氢原子的离散光谱是无法用连续半径的轨道所解释的。同时,这样的轨道会使得电子向外辐射能量,从而很快坠入原子核。

所以,科学家提出了「轨道量子化」的概念。认为轨道对应的角动量不是任意选取的,而是某个值的整数倍。这就是量子化。

后来根据薛定谔方程,我们可以准确求解氢原子的电子云的能量,得到的结果也同样是离散、分立的。

虽然后来量子力学的发展远远超出了离散、分立的范畴,但若要谈及「量子」这个词的来源,还需要从这里看起。


章彦博


关于量子的问题一个回答不能说的很全面,我在这里简单的回顾一下量子的提出。


十九世纪的最后一天,欧洲的物理学家齐聚一堂,迎接新世纪的来临。著名的科学家开尔文爵士惊叹于物理学的伟大成就,自豪的说:“物理学的大厦已经建成,后世的物理学家只要做一些修修补补的工作就可以了。”

开尔文这么说,是因为在那个时代,经典力学通过牛顿、拉格朗日、拉普拉斯等人的贡献已经清楚的解释了物体之间的相互作用和天体运行规律,麦克斯韦电磁方程组将电与磁完美的统一起来,热力学统计物理可以解释分子的运动规律,仿佛物理学已经完全成熟了,没有什么重大的理论问题需要解决。以后的物理学家只需要将物理常数的精度提高几位就可以了。


但是,开尔文同时也说:“在物理学晴朗的天空中,还飘着两朵令人不安的乌云。”他所说的这两朵乌云其一是指黑体辐射问题中实验结果与理论不符合,另一朵是指寻找光的参考系-以太的麦克尔孙莫雷实验的失败。


恰恰是这两朵乌云,发展成为二十世纪物理学最伟大的两个发现:量子力学和相对论的诞生。人类认识到自己探索自然的道路还很漫长。


我们首先介绍一下黑体。物理研究发现:一切物体都在吸收、反射和辐射电磁波。如果一个物体只吸收和辐射电磁波,不反射电磁波,这个物体就称为黑体。比如太阳就可以看作一个黑体,因为太阳的辐射特别强,辐射的电磁波强度远远大于反射的电磁波。


人们经过研究发现,黑体辐射的情况与物体的温度有关。

图中纵坐标是单位波长单位面积辐射功率,横坐标是波长。我们通过这个图可以发现两个结论:

第一:物体温度越高,辐射强度越大。根据斯特番-波尔兹曼定律,黑体单位面积辐射能量与温度的四次方成正比。人们根据这个规律及算了太阳表面温度。

第二,物体温度越高,辐射强度最大处的波长越短,满足维恩位移定律。比如炽热的铁块会发光,而且温度不同时,颜色也不同。


但是,这两个定律都是实验规律,如何从理论上解释呢?

卡文迪许实验室主任瑞利从经典电动力学出发,推导出一个黑体辐射公式,即瑞利-金斯公式。

不过,这个公式并不能符合实验结果。只有在波长比较大的时候,公式才与实验结果符合,在波长较小时,公式与实验结果偏差很大。

最可怕的是:当波长趋近于零时,瑞利公式的结果发散,辐射强度无穷大,这显然是很荒谬的。人们无法调和理论和实验结果,并把这个问题称为“紫外灾难”(这是因为紫外是比可见光波长更短的光,表示波长短时实验结果与理论值不符)。


为了解释这个问题,许多物理学家提出了自己的见解。最成功的是德国科学家普朗克。以下是普朗克学习物理过程中相貌变化图。

普朗克在1900年提出:为了解释黑体辐射现象,必须做出一定的假设,这些假设可能与人们熟悉的物理学规律不同。

振动的带电粒子能量是一份一份的,每一份的能量都与振动频率有关,称为一个能量子,或简称为量子。

按照这个假设,普朗克推导出了黑体辐射的普朗克公式。

这个公式与实验结果符合的非常好。十八年后,普朗克获得诺贝尔奖。


能量子的概念提出后,许多物理学家借用这个概念得出了丰硕的成果。例如爱因斯坦,1905年爱因斯坦借用普朗克的观点解释了光电效应实验。爱因斯坦说:光的能量也是一份份的,每一份称为一个光量子,或简称光子,光子的能量与频率的关系也满足普朗克公式。从此人们认识到光是具有波粒二象性的,爱因斯坦也因此获得诺贝尔奖。


再往后,德布罗意指出所有的物质都具有波粒二像性,波恩提出概率波的观点,薛定谔提出波函数满足的方程薛定谔方程,波尔利用量子观点解释了原子的能级结构,量子力学蓬勃发展起来。


现在人们认识到:量子力学是统治微观领域的物理规律,它与宏观世界满足的规律不同。


李永乐老师


量子是什么呢?可能很多小伙伴们都好奇吧?这里由物理系毕业的@科学小喇叭来给您答案:量子是物理学中那些最小的不可再分的基本单元。

看到这小伙伴们是不是还很疑惑,还是不知道量子究竟是个什么东西,其实量子不是指具体的什么粒子,跟我们说的电子、质子、中子等具体的微观粒子是不同的。

我们现在就来看一下量子这个词是怎么来的

最早提出量子概念的是普朗克大神。他在研究黑体辐射的时候发现,如果把辐射出来的光的能量看做是一份一份的,那么就能找到一个跟实验吻合得特别好的经验公式。于是他就提出了能量的量子假说,他把每一份最小的能量单元叫做量子。

第二个明确提出量子概念的是爱因斯坦。他在研究光电效应的时候,发现了光具有粒子性,他把这些最小的光的单元叫做光量子,简称叫做光子。这些光子的能量等于普朗克常数与频率的乘积。

后来,科学家们发现了更多的微观尺度下的现象,并且建立了一门新的科学分支:量子力学。这个时候的量子现象,就是指那些普朗克常数明显发挥作用的尺度下的现象。量子力学和相对论已经成为了现代物理学的两大支柱。

应该说,量子力学是迄今为止,对我们的生活促进最大,取得成功最多的科学啦。让我们一起为科学家们点赞吧。如果您觉得我的回答还是可以的,请您随手点个赞,帮忙转发一下可以吗?


科学小喇叭


有些词语如果不是登上了头条的话,我们大概总也想不起来,比如说“量子”。最近一次我注意到这个词语还是在《蚁人2》这部电影中,什么“量子世界”、“量子能量”、“量子隧道”随处可见的“量子”将整部电影的逼格提升了至少一个“量子”的台阶。不过“量子”究竟指的是什么呢?就像我们知道的很多概念一样,隐约知道它的意思,但想要详细的解释却无从开口。

关于量子

在网络上可以看到很多话题,有问“量子到底存在吗?”有问“量子是什么啊?”还有讨论“量子针灸”的,有用“量子力学”套宗教和心灵感应的,还有用“量子力学”解释灵魂和自由意志等“形而上学”的。(关于形而上学的解释可以参见我的上一篇文章https://www.toutiao.com/i6632828507669922307/)


那量子究竟是什么呢?


有人说“我知道分子、原子,想必量子也是这么一个类似的东西吧,你看隔壁的王大妈拿着量子茶杯喝着量子水,家里的保健器械很多也带着“量子”标志。”隔壁王大妈进入了“量子世界”怎么挣脱出来是王大妈儿女的事,不过可以肯定的是不会比初代“黄蜂女”从“量子世界”逃脱要难。重点是我们怎么摆脱这个“量子陷阱”,本来就挣得不多还要给“量子”买单,太亏了。


所以为了防止我们落入“量子陷阱”,让我们了解一下“量子”,以及20世纪物理学两大支柱之一的“量子力学”。


量子一词来自拉丁语quantus,意为“有多少”,代表“相当数量的某物质”。这是量子一词本来的意思。


而在物理学中的定义则是: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。指一个不可分割的基本个体。例如,“光的量子”(光子)是一定频率的光的基本能量单位。而量子力学是则研究微观粒子运动规律的学科,是研究原子、分子以至原子核和基本粒子的结构和性质的基本理论。


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量子与量子力学似乎是最近这几年突然火起来的,先是《生活大爆炸》中几位物理学家为大家科普了一下量子力学的知识,紧接着中国的量子卫星发射上天,然后量子计算机的消息又被炒得火热。一直在物理学家圈子的话题也成为了普通人讨论的对象,这让人不经有一种错觉,仿佛量子力学刚刚被发现一样。


但是注意,我说过“量子力学”是20世纪物理学两大支柱之一(另一个是广义相对论),因为量子力学正好诞生于1900年,真是巧合啊,在人类迈入新世纪的第一年。


在1900年,普朗克计算一个“热匣子”内处于平衡态的电磁场。为此他用了一个巧妙的方法:假设电磁场能量都分布在一个个的“量子”上,也就是说能量是一包一包或一块一块的。用这个方法计算出的结果与测量得到的数据完全吻合(可见在一百多年前,普朗克就回答了量子是存在的问题)。


普朗克大神发际线感人


但是普朗克得到的结果与当时人们的认知完全不一样,人们认为能量是连续变动的。同样对于普朗克来说,把能量视为一个个能量包块的集合只是计算上使用的一个特殊策略,他自己也不知道为什么这个办法就会奏效(划重点),真正确认这些“能量包”存在的是爱因斯坦(现在知道爱因斯坦地位为什么这么高了吧,20世纪两大物理学支柱,广义相对论是由爱因斯坦凭借一己之力思考、孕育出来的,而在量子力学领域,爱因斯坦也起到了至关重要的的作用)。


这个人就不介绍了


他在《关于光的产生和转化的一个启发性观点》这篇论文中是这么说的“确实现在在我看来,关于黑体辐射,光致发光、紫外光产生阴极射线,以及其他一些有关光的产生和转化的现象的观察,如果用光的能量在空间中不是连续分布的这种假说来解释.似乎就更好理解。按照这里所设想的假设,从点光源发射出来的光束的能量在传播中不是连续分布在越来越大的空间之中,而是由个数有限的、局限在空间各点的能量子所组成,这些能量子能够运动,但不能再分割,而只能整个地被吸收或产生出来。”


这是量子理论诞生的真正宣言,如果说普朗克是量子理论之父的话,那爱因斯坦就是让这项理论茁壮成长的养育者,也是凭借这项研究爱因斯坦获得了诺贝尔奖,但有意思的是爱因斯坦抛弃了他“养育”的理论,之后的发现是如此“荒谬”,以至于他一有机会就抱怨,说这实在太不合理了。


丹尼斯·玻尔


在爱因斯坦之后,也就是20世纪10—20年代,丹尼斯·玻尔(他是爱因斯坦最强劲的对手)继续引领这一理论的发展。玻尔了解到原子内电子的能量和光能一样,只能是特定值,更重要的是,电子只有在特定能量下才能从一个原子轨道“跳跃”到另一个原子轨道,并同时释放或吸收一个光子,这就是著名的“量子跃迁”。


而到了1925年,维尔纳·海森堡终于为这个新理论列出了方程,从而取代了整个牛顿力学。不过海森堡所依据的理念是非常让人晕头转向的。


维尔纳·海森堡


海森堡说,电子并非一直存在,只有在人看到它们时,或者更确切地说,只有和其他东西相作用的时候,它们才会存在。当它们与其他东西相撞时,就会以一个可以计算的概率在某个地方出现。从一个轨道到另一个轨道的“量子跃迁”是它们现身的唯一方式:一个电子就是相互作用下的一连串跳跃,如果没有受到打扰,电子就没有固定的栖身之所,它甚至不会存在于一个所谓的“地方”。



在海森伯等人建立了量子矩阵力学的同时,同是的诸位物理学大神不断为量子理论添砖加瓦,德布罗意提出“物质波”概念,即一切物质粒子均具备波粒二象性,薛定谔建立了量子波动力学。直到1928年,英国物理学家狄拉克完成了矩阵力学和波动力学之间的数学等价证明,对量子力学理论进行了系统的总结,并将两大理论体系——相对论和量子力学成功地结合起来,揭开了量子场论的序幕。


直到今天,一个多世纪过去了,量子力学的方程以及用他们得出的结果每天都被应用在物理、工程、化学、生物乃至更广阔的领域中。量子力学对于当代科学的整体发展有着至关重要的意义。没有量子力学基础,就不会制造出激光器,就不会有处理器、存储器,也不会有纳米材料、超导材料等等新型材料,可以说没有量子力学,就不会有今天的信息时代。


但我们也还停留在原点,量子力学的方程对我们依然十分神秘,因为它并不描述一个物理系统内发生了什么,而只说明一个物理系统是如何影响另外一个物理系统的。这是否意味着系统的真是存在是无法被描述的?是否意味着我们还缺少一块拼图?或者,是否意味着我们要接受“所谓的真实是相互作用造成的”?


但有一点可以确认,目前没有任何生命现象被确认存在量子效应。一些生命现象被猜测可能存在量子效应,但那只是一部分人的假说,从未被证实。宗教、迷信乐意拿量子概念为灵魂、心灵感应拼凑存在的理由;神棍、保健品骗子乐意用量子去“解释”生命现象,并制造出价格不菲的“量子保健”器材。这些都是骗人的,因为它们统统与量子无关。


吴克思


量子并不神秘。首先,我们要清楚最基本的几个概念:

量子不是粒子,量子力学与玄学没有任何关系,也与神学和唯心主义没有任何关系。量子力学有一套清晰的数学框架,是描述微观世界亚原子运行的指导书。量子力学最基本的三个概念就是叠加态、测量,量子纠缠态。

量子是现代物理才有的一个重要概念。最早是由普朗克提出的,用于描述自然界规律的基本单位。量子,其实是一个数学概念,是“离散变化的最小的单元”。


一个物理量,如果存在最小的不可分割的单位,那么我们就说这个物理量是量子化的。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。量子力学就证明了宇宙中不可能存在无限小的东西。哲学上的不能解决的终极问题,就这样被科学所解决了。

那么,量子的概念是如何产生的呢?1900年10月,由于普朗克解释黑体辐射现象,将维恩定律加以改良,又将玻尔兹曼熵公式重新诠释,得出了一个与实验数据完全吻合普朗克公式来描述黑体辐射。

普朗克提出能与观测结果很好地符合的简单公式,实验物理学家相信其中必定蕴藏着一个尚未被揭示出来的科学原理

普朗克从导出的黑体辐射公式中,成功定义了普朗克常数,并把以量子方式进行的电磁辐射波动的每个量子称为作用量子。量子成功解决了黑体辐射的实验现象。

之后,爱因斯坦又运用光量子解决了光电效应(光电效应,是物理学中一个重要现象。在高于某特定频率的电磁波照射下,某些物质内部的电子会被光子激发出来而形成电流,即光生电。光电现象由德国物理学家赫兹于1887年发现,而正确的解释为爱因斯坦所提出。科学家们在研究光电效应的过程中,物理学者对光子的量子性质有了更加深入的了解,这对波粒二象性概念的提出有重大影响。)的实验规律,因为这一重大的科学贡献,诺贝尔物理学奖被颁给了爱因斯坦。

到了21世纪,量子力学还铸成了诸多高科技成果。例如半导体和超导现象等等。

再到后面就是熟知的量子通信。不过量子通信和传统的量子理论还是有所区别的。其背后的量子密钥分发可以建立安全的通信密码, 通过一次一密的加密方式可以实现点对点方式的安全经典通信. 这里的安全性是在数学上已经获得严格证明的安全性,,这是经典通信的方式迄今为止做不到的。


怀疑探索者


关于量子,说得最多的概念是量子力学,也就是“量子物理学”,现在又流行谈论量子纠缠、量子通信等等。近代物理学体系中的量子力学,是近百年来逐步建立起来的关于微观物理世界的一系列理论,这些理论不断地被实验证实,也同时被新的实验发现所推动而不断完善,并且量子力学的很多成果正在给这个世界带来巨大的变化。

说起量子力学,就必须从普朗克,波尔、德布罗意、薛定谔、海森堡等等一系列物理学大家开始,提及他们的名字和传记里的故事都不是问题,可是一旦必须提及普朗克的E=hν,或者海森堡的ΔxΔp≈h等等公式时,读者们的理解和共鸣瞬间下降,所谓的“简洁与优美”早已不知跑到哪里去了。所以,谈及量子问题,宁愿将量子化看作是一个更有意义的问题会来的更好一些。

何所谓量子化?经典物理学的牛顿F=ma公式中,质量也罢,加速度也罢,都是连续变化的物理量,即,理论上说,或者直觉告诉我们,这些量的变化可以是任意数值,既可以任意大,也可以任意小。而在量子力学中,物理量则有其最小的不可再分的“单位”,权且可以称之为量子。

说量子化,而不简单说量子,是强调物理学研究围观世界运动规律的全面性,也是物质与运动关系根本性要求的体现。

只是简单的说及量子,是一种静态思维方式,泛泛地说,易于直接与单个的电子、单个的质子、或者十个八个中子、光子、中微子等等建立起直观的联想和联系。由此,大家可以继续联想,一个个细胞作为生命的基本结构单元,一分钱作为一种货币体系的最小计算单位,一个自然人作为社会团体的基本成员,一颗恒星(或恒星系)作为一个星系的基本单位……这是一种泛量子观,恐怕不是量子力学的逻辑必然。


郭城3点14壹伍玖


套哥按:近年来,我国在“量子通信”领域的研究喜报频传。但是市场上也出现了炒作“量子科技”概念的各种“伪创新”产品。

投资理财怕套路

套哥指路你致富

各位好,今天继续来聊聊量子的那些事。

今年年初的时候,郭光灿院士公开发表言论,称目前市面上流行的什么“量子水、量子肥料、量子药都是假的”。

近日,有另外一位重量级人物,也坐不住了。

他就是被称为“中国量子之父”的潘建伟。

在接受媒体采访的时候,潘建伟希望消费者不要轻信市场上这些炒作的概念。他说: “这些年中国的量子技术做得不错,量子袜、量子鞋垫都来了。现在民间有一些厂家利用量子的概念来推荐量子包装的保健品。这些几乎都是假的,不要受骗上当。”

潘院士还透露了一个身边的例子,就是他的一个姨妈拿着一条高价买来的“量子吊坠”过来询问他是不是可以“防癌”,这让潘院士哭笑不得。

套哥曾扒过龙爱量子的产品,打着量子的伪科学,把产品价格卖到几十倍甚至上百倍。

为了给投资者洗脑,龙爱量子还拍摄了很多假到不能再假的视频

下面,套哥拿出其中一个视频来分析一下。

视频中,女孩双手反到背后,刚开始时被一名中年妇女轻易压倒。

然后,旁边一男子递上了一条神奇的“龙爱量子项链”,中年妇女给女孩戴上。

下图为拍摄频的男子让小女孩展示戴上项链的样子

戴上“神奇的”量子项链后,中年女子直接跳起来“压”在女孩的身上!

旁边另外一名胖胖的老年妇女也上前试了一下,也跳起来“压”在女孩的身上!

至此,一条证明龙爱量子的量子科技产品有多么牛掰的视频就诞生了!!!

神不神奇?

厉不厉害?

连院士的亲戚都上当

更别说那些普罗大众了

以上~


无路可套


非常感谢小伙伴“歪瑞影视”的信任和邀请。

从量子力学的角度来说,凡是普朗克常数能起到明显效应的现象都叫做量子现象。换句话说凡是具有波粒二象性的粒子都可以被称作是XX量子。

最早提出量子这个词的是普朗克。

1900年,普朗克引入量子概念,假定黑体以hν为能量单位不连续地发射和吸收频率为ν的辐射。能量单位hν称为能量子,h是普朗克常数。基于这个基本假定,普朗克得到了与实验结果符合得非常好的黑体辐射公式。

紧接着爱因斯坦定义了光量子。

他在解读光电效应现象的时候完全肯定光除了波动性之外还具有粒子性。他认为光在被发射和吸收时以能量hν的粒子形式出现,而且以这种形式以光速c在空间中运动。这种粒子叫过光量子或光子。

德布罗意紧随爱因斯坦之后,提出了物质波的概念。

1924年,得布罗意在光有波粒二象性的启示下,提出微观粒子也具有波粒二象性的假说。得布罗意把粒子和波动通过两个公式联系起来。

1927年,戴维逊和革末的电子衍射实验证实了德布罗意假说的正确性。

他们把电子束正入射到镍单晶上,观察散射电子束的强度和散射角之间的关系。他们发现,散射电子束的强度随散射角而改变,当散射角取某些确定值时,强度有最大值。这个现象与X射线衍射现象相同,充分说明了电子具有波动性。

量子力学作为一个新兴的学科基本上确立。

它成为了物理学家们研究微观世界物质运动的有力工具。尽管我们今天对量子力学的基础解释还有很多的争论和质疑,但是毫无疑问,量子力学在解释微观现象上取得了巨大的成功。

总结一下

从前面的分析我们可以看出,所谓的量子,指的并不是某种具体的粒子,而是所有微观的具有波粒二象性的微观粒子的统称。如果站在量子力学的角度,称呼它们为粒子并不合适。因为不论是粒子还是波,都是经典物理的称呼。这个时候可以感觉到,我们的语言是多么的无力。我们找不到更适合的词来描述这些微观领域的东西,所以我觉得,叫它们为量子更适合。


郭哥聊科学


量子是20世纪物理学家在试图解释一些物理现象时提出的,从字面意思理解,量子代表的就是分立的,一份一份的,是用于描述微观世界自然规律的基本单元。我们最容易认知的原子、原子核和电子是一个一个的,可以认为是一种广义上的量子。但物理学中的量子绝不仅限于此,而且要丰富地多。光子、能量子、自旋都可以认为是一种量子的概念。需要注意的是,量子不仅具有分立的特性,而且具有波的特性。这就是所谓的波粒二象性。

相关历史

量子概念的提出是对经典力学的挑战,具有很重要的历史意义,是人类对物质世界认知的一大突破。但其实量子的概念是上个世纪初很多解释不了的实验数据所催发的一个必然产物。

  • 1900年,量子的概念首先由普朗克提出,成功解释了当时的“黑体辐射”数据;
  • 1905年,爱因斯坦提出了光量子的概念,成功解释了当时“光电效应”的实验规律;
  • 1913年,玻尔受到光谱学中巴耳末公式的启发,提出了基于量子概念的氢原子模型,成功地解释了氢原子的不连续光谱。

量子现象

微观世界是量子化的,是我们认知微观世界所必须的一个最基本的概念,同时也是很多新奇物理效应(比如超导)的微观根源。我们在这里介绍几个比较典型的量子以及和其有关的有趣物理现象,来帮助大家认识量子的概念。

  1. 电子和能量量子:电子的能量是量子化的,并不是能取所有的值。多电子原子的电子分布在不同的轨道上,能量或者说电子的状态也会有所不同。更深入的知识告诉我们,电子的位置是不能确定的,而是具有一定的不确定性。我们只能用它在空间某一点出现的概率去描述它,因此就出现了各种各样的电子云,如下图。

    图1. 不同形状的电子状态(电子云,图片来自于wikipedia:Atomic orbital)

  2. 光子:由于电子的能量是分立的,电子在不同状态之间变化时(专业术语叫量子跃迁),便有可能发射出光子,因此光子的能量也是量子化的。图2. 两个不同能量的光子,光子频率也是不同的,紫色的光子能量要比黄色的高(图片来自于wikipedia: Photon)

  3. 自旋:自旋的全称是自旋角动量量子数,因此,首先它是一个数,例如电子的自旋是1/2;其次,角动量是有方向的,而量子化的自旋角动量方向也是分立的,只有上下两个方向,因此电子的自旋只有+1/2和-1/2两种。电子自旋和宏观材料的磁性具有很密切的关系,他们都有两个方向,这是我们最容易认识到的二者之间的共性。图3. 电子自旋示意图


量子世界的许多怪异的结论导致了很多出乎意料的现象。我们最常听到的就是超导了,这是一种在某个临界温度以下电阻为零的状态,对于电流传输而言,超导材料是无损耗的,因此具有极大的应用价值。而之所以超导,究其内因,就是和量子世界的规律紧密相关的。

图4. 利用超导线圈提供磁场的核磁共振系统

量子与现代科技生活

毫不夸张地说,没有量子就没有现代科技生活,就没有现在的信息高速公路,也就没有我们身边的智能手机、笔记本电脑,还有我们时时刻刻都离不开的数据流量和WiFi。

为什么这么说呢?现代的科技生活,究其根源,是由于半导体工业的巨大发展提供了足够好的硬件条件。而半导体工业中使用的半导体材料,其优良的性质就是跟量子的概念紧密相关的。最常用的硅基半导体,就是在量子力学的基础上研究发展起来的。由于涉及到了更深入的物理,这里便不再多说了。

图5. 半导体芯片


量子驿站


《机器人与未来人》人类的发展与科技的进步是密不可分的,而科技的发展将人类带向永恒。1,人类的第一次革命。使用工具,提高了人类的生产力及与大自然的抗衡能力。2,以蒸汽机为代表的第一次工业革命,解放了人类的双手。3,以电力运用及汽车的普及为代表的第二次工业革命,解放了人类的双脚。4,以计算机及互联网人工智能(就是现在)为代表的第三次工业革命,解放了人类的大脑。5,以基因工程为代表的生物革命,揭示了生命的科学规律。6,以智能机器人为代表的第四次工业革命,将智能机器人代替了人的思维及工作,人类得到了彻底解放。7,以神经元生物计算机为代表的第五次工业革命,人类开始造人(婚姻消失)。8。以人(生物体)机相融的生物机器人为代表的工业革命,将人除大脑外所有器官可进行移植或嫁接,将人的寿命固定在脑死亡。9,以生物芯片为代表的工业革命,将人脑中所有的记忆及思维模式转移新的生物大脑。人类的躯体包括脑死亡以后人的记忆思维仍以生命的形式存活下来,人已成为不死之人。人的思维及记忆可以下载,躯体只是一个平台,人可以改变形态生活在任何平台上,人的概念将重新定义。人类运用量子纠缠原理将人的记忆和思维象传真一样进行远距离传送。10,将全地球所有人类的记忆及思维集成在一块生物芯片上,人类将获得永生。11,以高度集约式能量储存器后产生为标志,人类将可以生存在任何环境下的星球上,人类离开地球,走向星辰。12,有无数人的记忆思维智慧集成在一起,组成一新的生命体,形成了一个超星人。


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