为什么量子力学可以有实用性

发布时间: 2022-04-04 14:01:37 来源: 励志妙语 栏目: 经典文章 点击: 91

量子力学,有什么用?无论是在物理理论或者在工程应用上都有举足轻重的地位,但最重要最突出的贡献是改变了物理学的世界观,改变了人们的...

为什么量子力学可以有实用性

量子力学,有什么用?

无论是在物理理论或者在工程应用上都有举足轻重的地位,但最重要最突出的贡献是改变了物理学的世界观,改变了人们的思维方式,机械决定论的破灭也由此开始。

什么是量子力学?为何说掌握量子力学,你就拥有了改变世界的能力

量子力学的应用学科
在许多现代技术装备中,量子物理学的效应起了重要的作用。从激光、电子显微镜、原子钟到核磁共振的医学图像显示装置,都关键地依靠了量子力学的原理和效应。对半导体的研究导致了二极管和三极管的发明,最后为现代的电子工业铺平了道路。在核武器的发明过程中,量子力学的概念也起了一个关键的作用。
在上述这些发明创造中,量子力学的概念和数学描述,往往很少直接起了一个作用,而是固体物理学、化学、材料科学或者核物理学的概念和规则,起了主要作用,在所有这些学科中,量子力学均是其基础,这些学科的基本理论,全部是建立在量子力学之上的。以下仅能列举出一些最显著的量子力学的应用,而且,这些列出的例子,肯定也非常不完全。

原子物理学
原子物理和化学
任何物质的化学特性,均是由其原子和分子的电子结构所决定的。通过解析包括了所有相关的原子核和电子的多粒子薛定谔方程,可以计算出该原子或分子的电子结构。在实践中,人们认识到,要计算这样的方程实在太复杂,而且在许多情况下,只要使用简化的模型和规则,就足以确定物质的化学特性了。在建立这样的简化的模型中,量子力学起了一个非常重要的作用。
一个在化学中非常常用的模型是原子轨道。在这个模型中,分子的电子的多粒子状态,通过将每个原子的电子单粒子状态加到一起形成。这个模型包含着许多不同的近似(比如忽略电子之间的排斥力、电子运动与原子核运动脱离等等),它可以近似地、准确地描写原子的能级。除比较简单的计算过程外,这个模型还可以直觉地给出电子排布以及轨道的图像描述。
通过原子轨道,人们可以使用非常简单的原则(洪德定则)来区分电子排布。化学稳定性的规则(八隅律、幻数)也很容易从这个量子力学模型中推导出来。
通过将数个原子轨道加在一起,可以将这个模型扩展为分子轨道。由于分子一般不是球对称的,因此这个计算要比原子轨道要复杂得多。理论化学中的分支,量子化学和计算机化学,专门使用近似的薛定谔方程,来计算复杂的分子的结构及其化学特性的学科。
原子核物理学
原子核物理学是研究原子核性质的物理学分支。它主要有三大领域:研究各类次原子粒子与它们之间的关系、分类与分析原子核的结构、带动相应的核子技术进展。

固体物理学
为什么金刚石硬、脆和透明,而同样由碳组成的石墨却软而不透明?为什么金属导热、导电,有金属光泽?发光二极管、二极管和三极管的工作原理是什么?铁为什么有铁磁性?超导的原理是什么?
以上这些例子,可以使人想象到固体物理学的多样性。事实上,凝聚态物理学是物理学中最大的分支,而所有凝聚态物理学中的现象,从微观角度上,都只有通过量子力学,才能正确地被解释。使用经典物理,顶多只能从表面上和现象上,提出一部分的解释。
吹牛

量子力学有什么用

无论是在物理理论或者在工程应用上都有举足轻重的地位,但最重要最突出的贡献是改变了物理学的世界观,改变了人们的思维方式,机械决定论的破灭也由此开始。
百科,量子力学http://baike.baidu.com/view/2785.htm?fr=ala0_1#2
然后呢。根据自己的理解。说一下。量子力学主要对于体积与质量非常之小的粒子。(比分子原子还要小的多。)能描述关于这类物质的运动,性质等方面的东西。
最后。量子力学也将会是未来《万有理论》的重要组成部分。另一部分为广义相对论。主要针对体积和质量非常之大的物质。在这里就不详细描述了
用处非常大。
量子力学是半导体理论的基础
由半导体理论作出的半导体器件在现在广泛使用
像计算机需要用到大量的半导体器件
理论指导实践,给工程技术提供改进的方向。

为什么相对论和量子力学会成为两大支柱?量子力学不是有用过相对论吗

为什么相对论和量子力学会成为两大支柱?量子力学不是有用过相对论吗?现在很多学科都和量子力学联系上,用量子力学也解决了很多问题,但是相对论只证明几个问题而已,也只有几个问题能够证明了它的一些观点,并没有多大的成就,为啥还会有如此多人钟情与相对论,而不是量子力学?
狭义相对论是整个粒子物理的基础之一,没有狭义相对论就不能解释反粒子的存在以及粒子的产生湮灭过程,任何一个关于基本粒子的理论首要条件就是要满足洛伦兹不变性。而广义相对论则是整个宇宙学的基础(没有之一)。最重要的是相对论引进了一种理念,也就是任何一个理论必须要有一些量是与参考系无关的,也就是“绝对”的,这对于任何一个理论都是一个非常严格的判据。当然论实用程度来说的确不能和量子力学相比,毕竟除了在粒子加速器里我们很难实现近光速运动,但这依然不妨碍其在最基本的层面上成为物理学的支柱。从理论角度,量子力学在微观,狭义相对论在高速,广义相对论在宇观都是极为重要的理论,只是我们的实验条件更容易实现微观而不容易实现高速和宇观而已。更何况如果在遥远的未来,我们能实现恒星际旅行的话,到时首要考虑的必将是相对论。
如此多人什么意思? 至少当代物理学家们用量子力学恐怕比相对论要多得多。
成就的话,恐怕要说各有千秋了,相对论给天体物理学,宇宙学,乃至粒子物理学都有影响;量子力学恐怕却只能算是现象学科:她的建立解释了所有小到核子级别的问题,更小级别的问题要用QED和QCD,二者都要用到相对论的相关知识和量子力学相关知识,这些就扯远了,以后你学的话会知道。
还有你说的量子力学有用过相对论,也就是说相对论是量子力学的部分基础了,重要性不言而喻。

我也不是什么物理学评论家或者物理学大家,只能说这么多你大概感受一下吧
因为有了相对论才产生了现代的宇宙学,天体物理学等,对外太空,外星人的探索都离不开相对论,相对论在宏观领域表现得很完美,但在微观领域比较困难;而量子力学在微观世界里与实验符合的很好,如不确定性原理:不可能同时精确地知道一个粒子的速度和位置。他是目前最精确的理论,它与以前的经典力学有本质的区别,更能揭示事物的本质,他统一了许多看似不相关的事情,但他目前还不能与量子力学的不确定性原理相统一。喜欢相对论的原因,也许是他所描述的世界远比我们想象的要精彩吧
QED里相对论用的很多啊。
同步辐射之类的,也有很强的相对论效应。
量子力学太迷惑 理论无法自洽吧
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    商代的朝廷是如何统治地方的你觉得自己是一个平凡的人么
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