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量子力学 |
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量子力学(英語:Quantum mechanics)是物理學的分支學科。它描述原子尺度及原子尺度以下的自然行為[2]:1.1。 它是所有量子物理學的基礎,包括量子化學、量子場論、量子技術、和量子信息科学。
量子力学与相对论一起被认为是现代物理学的两大基本支柱。19世紀末,人們發現舊有的經典理論並沒有辦法解釋微观系统,於是經由物理學家的努力,在20世紀初創立量子力学,解釋了這些現象。量子力學從根本上改變人類對物質結構及其相互作用的理解。除了透过广义相对论描写的引力外,迄今所有基本相互作用均可以在量子力学的框架内描述(量子场论)。
量子理论的重要应用包括宇宙學、量子化学、量子光学、量子计算、超导磁体、发光二极管、激光器、晶体管和半导体如微处理器等。
愛因斯坦可能是在科學文獻中最先給出術語「量子力學」的物理學者。[3]:86[a]
量子力學逐漸從理論中興起,用來解釋與經典物理學不相符的觀測結果,例如馬克斯·普朗克在1900年解決黑體輻射問題,以及阿爾伯特·愛因斯坦1905年論文中能量與頻率的對應關係,該論文解釋了光电效应影響。 這些理解微觀現象的早期嘗試,現在被稱為“舊量子論”,導致尼爾斯·玻爾、歐文·薛定諤、維爾納·海森堡、馬克斯·玻恩、保羅·狄拉克等人在1920年代中期全面發展了量子力學。 現代理論是用各種專門發展的數學形式體系來表達的。 其中之一,稱為波函數的數學實體以機率幅的形式提供有關粒子能量、動量和其他物理特性的測量結果的資訊。
Kragh2002
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