2010年03月9日 22:01  |  分类:关于历史

量子力学“英雄时代”:上帝是不掷骰子的

“有史以来最聪明的照片”,第五次索尔维会议与会者的合影。从左至右分别是:(第三排)皮卡尔德、亨里奥特、埃伦费斯特、赫尔岑、顿德尔、薛定谔、维夏菲尔特、泡利、海森堡、福勒、布里渊;(第二排)德拜、努森、布拉格、克雷默、狄拉克、康普顿、德布罗意、玻恩、玻尔;(第一排)朗缪尔、普朗克、居里夫人、洛伦兹、爱因斯坦、朗之万、古耶、威尔逊、理查森

量子力学“英雄时代”:上帝是不掷骰子的

双缝衍射实验示意图

作为物理学界的大明星,量子论其实已经100多岁了,比相对论的年纪还大。爱因斯坦的相对论刚出生,便受到世人的瞩目。而量子论呢?虽然已经超过100岁,但它或许尚未进入自己的“青春期”。

但是,这个被国际上公认为科学史上目前为止最成功的理论依然在过去的一个世纪内让科技爆发出巨大的能量,人类文明会被彻底重写。量子论的诞生充满了英雄气概,它改变了人类的一切,也像烛光一样,还会继续引导着人类走向更深、更广阔的真理世界。

量子诞生 世界不再是“连续的”

“量子”诞生于1900年12月14日。这个新词并非出现在原子核这个有关量子动力的研究中,而是首先出现在黑体辐射这个有关量子场的领域。上一世纪第一年年末出现的这个科学突破成为20世纪中物理学革命的第一个突破口。

就在那一天,德国物理学家马克思·普朗克(Max Planck)在德国物理学会会议上宣读了一篇论文,提出了“黑体辐射定律”,他认为原子在发射或吸收辐射时,存在着一个最小的固定单位,这个最小单位的能量叫做“能量子”(后改名为“量子”),它和辐射频率成正比。

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2009年07月15日 22:37  |  分类:无时效性

微观世界扔“硬币” 量子漫步从理论到现实

根据“随机漫步”理论,每完成一阶段的抛硬币后确定的位置,很少出现偏离原始出发点太左或太右的情况。

你扔出一枚硬币,硬币要么正面朝上,要么背面朝上。但是在微观情况下,事情并非完全那么确定。如果你扔出的是一枚“原子”硬币,那么你得到的可能是一种正面和反面的叠加态。但是,这样的情况只是发生在你不在观察硬币的时候。如果你去观察,呈现在你眼前的可以是正面也可以是反面,随你喜欢而定。如果你像抛硬币一样扔出一个量子粒子,你就会看到不同寻常的效应。德国波恩大学的物理学家首次在铯原子实验中展示了这种效应。他们的研究结果刊登在7月10日出版的《科学》杂志上。

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