量子力學的發展過程是怎樣的

1樓：易書科技

曾經有一位著名的科學家在2023年宣告，他相信曾經能夠做出偉大發現的時代已經離我們而去了，因為幾乎一切都已被發現，將來的科學家除了更加精確地重複19世紀做過的實驗，使原子量在小數位上有所新增以外，不可能有更多的作為。

但事實證明這位科學家錯了。因為，即使擁有19世紀所取得的全部知識，也無法說明x射線和鈾的放射性這兩種現象。這是新生事物，它好像完全不合乎自然規律，背離了人類關於原子的認識。

x射線和放射性像兩個雪球，一旦滾動起來，必將如同雪崩一樣引出一系列科學發現。

古人對物質元素的認識，是人類**微觀世界的起源。遠古時代的人類在長期的生活實踐中，發明了製陶，掌握了鍊銅、鍊鐵等技藝，他們看到了物質可以重新組合併發生質的變化，於是就開始思考有關物質的構成與變化的原因。比如在我們這個神奇的大自然中，冬天水結成冰，夏天冰又化成水，而且在地熱泉中，水又蒸發為氣體。

人們還看見萬物在大地上生長，又消失在大地之中，對於天地萬物和人類的本源，人們一直懷有強烈的好奇心，試圖從本質上理解和認識事物本身。最原始的元素學說就這樣萌生了，開始了人類最初的對微觀世界的認識。

經過人類不斷努力地探索研究，今天我們知道物質世界是由一些很小的粒子——原子組成的，各種原子按照本身的規律相互連線，形成了分子，各種各樣的分子聚集在一起就是我們豐富多彩的世界。可是，原子是怎樣相互連線的呢?這就不能不提及到原子內部的結構。

原子是由一個位於中心的原子核和核外的電子組成的，原子核帶正電，而電子帶的是負電，這樣整個原子對外就不顯電性。電子在原子中並不是靜止的，而是繞著原子核做高速的運動，電子的高速運動在原子的周圍形成像雲一樣的外衣，也叫電子雲。不同的原子內電子的數目不同，電子運動的模式也不同。

舉一個例子來說，就像一個班的同學，大家都穿上形狀各異的外殼，由於外殼的形狀不同，使得有些人靠在一起會比較舒服，而有些人很難靠到一起。當然實際情況還要複雜得多，上面只是一個簡單化的比喻。我們如果真的想理解原子等一些基本粒子的行為，就必須引入量子力學。

2023年，德國物理學家普朗克發表了一篇**，導致了量子理論的出現。普朝克提出「量子論」，吹響了20世紀物理學革命的進軍號。在同一年，孟德爾遺傳學說被確認，成為生物科學上劃時代的一年。

在同一年，德蘭斯特納發現了血型，拯救了無數人的生命。到2023年，人類在量子論、相對論、基因論、資訊理論等方面都取得了以前難以想象的飛躍發展。人類一直在研究我們生活的地球和宇宙。

現在，人類的觀察範圍不僅已達150多億光年之遙，而且可以深入到原子核中去觀察「夸克」等基本粒子的特徵。

量子力學是20世紀人類在物理學領域的最偉大最重要的發明之一。量子力學和狹義相對論被認為是近代物理學的兩大基礎理論。量子力學主要研究微觀粒子運動規律。

20世紀初大量實驗事實和量子論的發展，表明微觀粒子同時具有粒子性和波動性，它們的運動不能用通常的巨集觀物體運動規律來描述。量子力學的建立大大促進了原子物理學、固體物理學和原子核物理學等學科的發展，並標誌著人們對客觀規律的認識從巨集觀世界已經開始向微觀世界深入發展。

量子力學的奠基人玻爾曾經說過：「誰如果在量子面前不感到震驚，他就不懂得現代物理學；同樣如果誰不為此理論感到困惑，他也不可能是一個好的物理學家。」的確，量子力學確實很難理解，原因之一就是在微觀世界裡的很多事情，同我們所能看到的巨集觀世界存在很大的差別，有些可能是我們難以想象的。

就像隧道效應令人絞盡腦汁的例子一樣。如下圖所示，在經典力學控制下，獅子不可能越過障礙吃到你，可是在量子力學控制下，獅子卻可以直接穿過那個堡壘，好像挖了一個隧道跑出來一樣，看起來有些像「嶗山道士」裡面的穿牆術吧!在這裡只是做了個比方，現實生活中你無需擔心獅子會從籠子裡直接鑽出來。

因為我們的巨集觀世界是不會發生這樣的事情的。可是在微觀世界裡，電子等微觀粒子卻經常能夠「穿牆而過」。

2樓：風暴物理

量子力學是怎麼發展的？量子到底是什麼意思？都有哪些科學家做出貢獻？愛因斯坦又做了哪些貢獻？