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标题 量子力学
类别 哲学
释义 量子力学     quantum mechanics

关于微观粒子运动规律的理论。现代物理学的理论基础之一。20世纪初,人们发现微观粒子具有波粒二像性,玻尔的旧量子论对此不能很好地进行描述和解释。1923年,法国物理学家德布罗意提出了物质波概念,解释了玻尔的定态概念,为玻尔和索末菲(Arnold Sommerfeld, 1868—1951)的量子条件提供了理论根据。1925年,德国物理学家海森伯发表《对于一些运动学和力学关系的量子论的重新解释》一文,明确表示要改造旧量子论,他抛弃了玻尔的电子轨道概念及其有关的古典运动学的量,而代之以光谱辐射频率和强度这些可观察量,并且把玻尔的对应原理加以扩充,使它成为用来猜测新力学理论的新的数学方案。这一数学方案,经玻恩、约尔丹(Pascual Jordan, 1902—1980)和狄拉克(Paul Adrien Mauice Dirac, 1902—1984)等的发展,终于使量子力学成为概念上自主和逻辑上自洽的理论体系。1925—1926年由海森伯创立的量子力学理论体系通常称为“矩阵力学”。在矩阵力学取得重大进展的时候,奥地利科学家薛定谔在爱因斯坦影响下,进一步发展了物质波理论,于1926年提出了量子力学的另一种表达方式,即“波动力学”。在形式上,矩阵力学使用代数方法,强调不连续性,波动力学使用分析方法,强调连续性,但两者在数学上是完全等价的,量子力学用波函数描写微观粒子的运动状态,以薛定谔方程确定波函数的变化规律,并用算符或矩阵方法对各物理量进行计算。量子力学的规律用于宏观物体或质量和能量相当大的粒子时,也能得出经典力学的结论。在解决原子核和基本粒子的某些问题时,必须将量子力学与狭义相对论结合起来。1928年狄拉克推广了量子力学的原理,使之适合相对论,建立了相对论量子力学,后逐步发展为量子场论。量子力学的建立,是继相对论之后又一重大的革命性变革,对自然科学和哲学的发展都带来了深刻的影响。它为现代物理学提供了崭新的理论基础和思考方法,并大大促进了原子物理、固体物理、原子核物理等学科的发展,标志着人类认识自然,实现由宏观世界向微观世界的飞跃。关于量子力学的不确定性,有两种对立的见解,以玻尔为首的哥本哈根学派认为这是最后的、基本的,因此力求取得对这种不确定性的更详细的知识;而以爱因斯坦为代表的反哥本哈根学派,则认为这是目前知识不完备的结果,将来会有新的基本发现,修改现在的理论而恢复严格的决定论。它还提出了其他新的哲学问题,如波粒二像性的意义,测量仪器的作用,力学规律与统计规律的关系,微观世界是否有因果性,测不准关系的认识论实质,量子力学与经典力学的区别和联系等等。

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更新时间:2025/10/4 11:16:11