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量子力学难道真的只是专属微观世界吗?难道宏观现象不能用量子力学解释?

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online_member 发表于 6 天前 | 显示全部楼层 |阅读模式
量子力学难道真的只是专属微观世界吗?难道宏观现象不能用量子力学解释?

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online_member 发表于 6 天前 | 显示全部楼层
首先,宏观世界的运动现象,可以视为量子力学在量子效应不明显(普朗克常数为0)的情况下的一种近似。也就是说,牛顿力学能解的东西,用量子力学的一套东西都是可以解的,不过麻烦很多。
那量子力学本身,不作近似的形式,对宏观现象的认识会不会有帮助?当然也会有。
什么是宏观物体?宏观物体就是很多个微观物体组成的整体啊!量子力学可以阐释、预言很多微观世界的现象,放在宏观世界里自然也有其意义啊~
量子力学难道真的只是专属微观世界吗?难道宏观现象不能用量子力学解释?-1.jpg
比如上图,这是苹果在今年新出的iPhone X。对手机行业比较感兴趣的,看了发布会的同学应该会知道,这次的iPhone X 用了OLED屏幕。
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上图就是一种在OLED中司职绿色发光材料的化合物。
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上图是用量子力学方法,通过数值计算,得到的上面这个分子里的不同的分子轨道的形状。
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这个图,就是这个分子在受到激发之后的发光光谱图。
从一个分子的结构,到一片OLED屏幕的一种发光单元。帮助我们搭建之间这座桥梁的,就是量子力学。有了量子力学的指导,科学家可以想办法调节发光体的发光强度、发光颜色、闪光寿命等参数,进而做出更好的显示器。
类似的例子还有很多。通过量子力学的指导,我们的化学、材料学研究在近些年来可以说是有了“大跃进”式的发展,给电子、计算机等相关的领域发展提供了巨大的帮助。可以说,没有量子力学,就没有科技革命。
online_member 发表于 6 天前 | 显示全部楼层
量子力学的核心,就是第一宇宙属性:任何种类的,子宇宙圆球体;任何种类的,子宇宙集合。终归,含场量二象性。即场波性和量粒性。
在量粒性部分。纵然,无论能量多少。然而,任何种类的,子宇宙圆球体、集合。显然,不过是能量点。终归,可谓极限能量E,跟圆球体的,节律膨胀和塌缩频率γ,正比例关系。方程E=h0γ,h0宇宙常数。
在场波性部分。纵然,不管体积大小。然而,任何种类的,子宇宙圆球体、集合。显然,不过是能场波。终归,可谓极限能量E,跟圆球体的,节律膨胀和塌缩波长λ,反比例关系。方程E=h0/λ,h0宇宙常数。
只不过,小尺度上,子宇宙集合的,量粒性最显著。反倒是场波性,不怎么明显。但不能说不存在场波性;大尺度上,子宇宙集合的,场波性最显著。反倒是量粒性,不怎么明显。但不能说不存在量粒性。
譬如,像氢原子和外层电子。氢原子,由氢核与负电子组成。氢原子,就是小尺度上,一个普普通通的子宇宙集合,一个普普通通的粒子,看起来量粒性显著。但在氢核能量场中,外层负电子,沿自身极限等能场线,绕氢核运动,体现的是场波性。
譬如,像太阳系和外围行星。太阳系,由太阳与行星体组成。在太阳系能量场中,外围行星体,沿自身极限等能场线,绕太阳运行,体现的是场波性。但从银河系看来,太阳系,就是大尺度上,一个普普通通的子宇宙集合,一个普普通通的粒子。
online_member 发表于 6 天前 | 显示全部楼层
量子力学到目前为止是最为辉煌的理论。目前人类探索微观世界的成果都是在其指导之下完成的。所以说,量子力学解释微观世界,基本正确,毋庸置疑。
量子力学认为,微观粒子具有波粒二象性。波动性与粒子性是粒子的两个方面,是同时存在的。
量子力学认为,微观粒子是以一定几率存在其约束空间中,它在约束空间各位置和状态的几率之和为1。也就是说,电子被约束在原子核周围,我们只能说电子以某种状态,以多大几率在这个点上,而不能像宏观物体,用牛顿运动和动力学方程计算出其准确状态和位置。这就是海森堡的测不准原理。它告诉我们微观世界只能同时精确测量互易的两个量(一个状态量,一个位置量),像动量和位置不互易,能量和时间不互易,所以,这两对量不能精确测量。角动量和位置互易,所以,可精确获知一个粒子在其约束空间,每一点的角动量和位置。
这个原理本质源于物质的波粒二象性。由此可得到微观粒子的一个基本的行为方式,就是量子干涉和隧穿。大量微观粒子运动时,以线性方式叠加其相互作用,且以一定几率通过其所有可能路径(每个通道分配一定几率),形成像波一样的干涉图样。即使只有一个粒子,它也要“自干涉”产生这个图样!
宏观现象用量子力学解释,原则上也可以,但是,你需要把宏观物体中的每个粒子的状态、相互作用都要考虑进去,这个求解可能未来的量子计算机也难胜任。用牛顿力学、高斯定理和拓扑学求解宏观现象又准确又实用,不会“抬着瘫子薅草”用量子力学,未来看能不能在拓扑学上统一四大力。
online_member 发表于 6 天前 | 显示全部楼层
简而言之,量子论描述的是概率波,是不确定的,然而,宏观世界所看到的皆是确定的,高度有序的,比如现在观测到的总星系就是高度有序的,层层嵌套的涡旋运动结构,所以试图用描述随机,无序的量子理论去描述宇宙犯了南辕北辙式的错误!此外,量子论描述的是概率能量波,不能用来解释质量和引力。
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