“量子”到底是什么东西?这篇科普文告诉你!

上个世纪是人类科学技术突飞猛进的时代。具体到物理上,人类建立个两大科学支柱,一个是爱因斯坦那著名的相对论,另一个便是由众多科学家一起努力而筑建的量子力学!

或许,你认为量子力学距离你的生活很遥远,但这只不过是你的误解而已!事实上,我们如今所应用的所有科技产品几乎都涵盖了量子力学。在现代,量子力学的应用程度远远大于相对论。因为我们通常认为相对论是爱因斯坦一个人的成果,所以,个人英雄主义的光辉形象就会让相对论深刻的扎根在人们的脑海中,也就导致了相对论的知名度大于量子力学。但事实上,量子力学在目前的科学应用方面远大于相对论。 相对论效应更多的是在接近光速的情况下很实用,但是我们生活却远远小于光速。

量子力学是研究微观世界的一门科学理论。这么说吧,世间万物都是由基本的原子,电子等基本粒子构成。你或许经常听说,电子,原子,质子,中子等等粒子。那些粒子就是构成我们宏观世界的最基本粒子。你或许听到“量子”二字几乎都是和量子力学,量子通信,或者量子纠缠连在一起的。但是“量子”到底是什么东西?它比电子,原子还小吗?

其实量子只是一个物理概念而已,并不是具体的实在粒子。我们知道电磁波的传播子就是光子,所以光子也就是电磁波的量子,也就是光量子,简称光子。因为我们知道,光子是构成电磁波的最基本的单位,所以就是量子的。其实任何物质都是由一个最基本,不可再分的单位构成,而这个最基本的单位就是这个物质的量子。

量子概念的提出很有意思,一开始普朗克发现了黑体辐射的不连续性不能通过经典力学来解释。通俗一点说,就是一个完全黑的东西,这个完全黑的东西会吸收一切光线。但是科学家发现,光被黑体吸收不是连续的。因为人们一开始不知道光是由光子构成的,所以黑体吸收光线应该是连续的。但是实验数据却表明,黑体吸收光线是一份一份的,并不是连续的。之后的爱因斯坦推广了量子化概念,认为一束光是一个个光子构成的,并且一份份的被黑体吸收。爱因斯坦继承了普朗克的量子概念,并成功解释了光电效应。 所以我们可以发现,光子这种东西就是光的量子。

黑体吸收光线之所以不是连续的,是因为光子是一个个具体的实在粒子,所以它们会一份份的被黑体吸收。黑体辐射的不连续性,就体现在光是由光量子(光子)构成了。正是因为光子是一个个粒子,所以它们被黑体吸收只能一个个挨着来,所以就不是连续的了!

其实水分子也可以叫做是水的量子,因为水是由水分子这个基本单位构成的。但是我们一般常认为是量子的东西是光子,这是不仅因为光子在现代科学的重要性,更由于前辈们最早提出量子的概念是通过思考光的本质而得来的!

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 204,189评论 6 478
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 85,577评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 150,857评论 0 337
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,703评论 1 276
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,705评论 5 366
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,620评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,995评论 3 396
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,656评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,898评论 1 298
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,639评论 2 321
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,720评论 1 330
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,395评论 4 319
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,982评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,953评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,195评论 1 260
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 44,907评论 2 349
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,472评论 2 342

推荐阅读更多精彩内容