量子力学— 遂穿 . 纠缠 . 那只猫(之一)

原创不易，盗版必究！作者，卜儿十二。

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有人说，我们的世界神奇到永远也探索不完。那么，量子世界则神奇到我们连最普通的事物都难以理解。

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“量子”，这是一个离我们极其遥远，却又无比贴近的名词。我们先来看一看它的定义：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。在物理学中常用到量子的概念，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。而延伸出的量子力学、量子光学等成为不同的专业研究领域。其基本概念为所有的有形性质是“可量子化的”。“量子化”指其物理量的数值是离散的，而不是连续地任意取值。例如，在原子中，电子的能量是可量子化的。这决定了原子的稳定性和发射光谱等一般问题。绝大多数物理学家将量子力学视为了解和描述自然的的基本理论。通俗地说，量子是能表现出某物质或物理量特性的最小单元。

  这就是最神奇的地方。我们原以为的能量应该是可以无限分割的，就像一个无限小数一样可以向小数点后面进行无限延伸，但他为什么会呈现出一粒一粒的，所谓的“最小单位”呢？但这就是量子物理学——从来不讲理。

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初探量子世界

我们先来讲一讲量子的历史，以便大家在后面的思考当中能有更深刻的体会。

首先是在1905年，德国物理学家爱因斯坦把量子概念引进光的传播过程，提出了光子具有波和粒子的两种特征，即光的“波粒二象性”。20世纪20年代，法国物理学家德布罗意提出“物质波”概念，即一切物质粒子均具备波粒二象性；德国物理学家海森伯等人建立了量子矩阵力学；奥地利物理学家薛定谔建立了量子波动力学。量子理论的发展进入了量子力学阶段。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。量子理论是现代物理学的两大基石之一，从微观层面理解宏观现象提供了理论基础……

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这些的很多名词也许很难去理解，但仅仅知道就足够了，因为接下来的思考当中用不到这些东西。

我们要了解的首先第一件事情就是著名的“双缝干涉实验”。这个实验最初是在1807年就已经提出，简单来说，这个实验就是为了验证光的波粒二象性。当我们向墙上打出一束光，那么这束光是不是照在墙上的那个平面，边缘会比中间要暗一些？这就像是我们抓起一把沙子慢慢地把它倒在地面上，沙子堆成了一个小圆锥状，这就是光的粒子性。而我们如果换成同时向墙上打出两束光，那么这个情况就会大不相同：墙上会出现一道亮一道暗的干涉条纹！就像是我们向湖中掷下一块石子，它泛起的层层涟漪相互交错一样，这些波纹分为量子中的波峰和波谷，波谷与波谷相遇形成更深的波谷，波峰与波峰相遇形成更大的波峰，而波峰与波谷相遇则会相互抵消。这就是光的波动性。把以上说的综合为一起，就验证了光子的“波粒二象性”。

然而，这个实验却仍未结束……

未完待续！

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本文作者是个刚上初一的小少年，里的所有文章都出自于他的原创作品，没有任何指导老师给予修改，虽然文笔不算多么精湛，但是孩子努力了，进步了，希望路过的老师们，叔叔阿姨们，哥哥姐姐们给孩子一个鼓励，激励他继续前行！点个小红心️可好！拜托了！在此感谢您！