新浪網(wǎng)科技新聞北京時間十二月二日電據(jù)國外媒體報道，面對現(xiàn)實，量子力學(xué)確實令人費解。我們所知的所有物理定律在量子領(lǐng)域都已被打破，物理學(xué)家仍在試圖調(diào)和量子世界和宏觀世界。
想象一下，把一個粒子放在盒子里。根據(jù)經(jīng)典物理學(xué)(和常識)，粒子應(yīng)該永遠呆在盒子里。但在量子力學(xué)中，粒子可能會在下一次看到它時跳出盒子。在經(jīng)典思維中，我們可以精確地測量任何物體的動量和位置，但在量子世界中卻不能。你對一個物體了解得越多，你對另一個物體的了解就越少。一個物體是波還是粒子？根據(jù)經(jīng)典觀點，你可以也只能選擇兩個中的一個；但如果是量子力學(xué)，那么兩者都是可能的。
量子世界很難理解，但在某種程度上，亞原子規(guī)則讓位于宏觀規(guī)則。哦，但笛卡爾式發(fā)生了什么？我們不確定找到這個問題的答案是一段漫長而奇怪的旅程。
第一個給量子世界貼上有用標(biāo)簽的人是物理學(xué)家尼爾斯·波爾(Nielsbohr)。在20世紀(jì)初，世界各地的科學(xué)家開始意識到原子和亞原子系統(tǒng)的奇怪和意想不到的行為。經(jīng)過幾十年的艱苦努力，他們發(fā)現(xiàn)某些特性，如能量，以稱為量子(Quanta)的離散能量包的形式出現(xiàn)。物理學(xué)家們開始嘗試用數(shù)學(xué)基礎(chǔ)來解釋這些實驗，但是沒有人能夠建立一個完整和一致的框架。波爾是第一個嘗試這樣做的人。雖然他沒有提供完整的量子力學(xué)理論，但他確實奠定了一些重要的基礎(chǔ)，并提出了一些后來成為現(xiàn)代量子理論基石的理論。
第一個理論來自他早期建立原子模型的嘗試。在20世紀(jì)20年代，物理學(xué)家們通過各種實驗了解到，原子是由一個重的、致密的、帶正電的原子核組成的，周圍環(huán)繞著一群微小的、輕的、帶負電荷的電子。我們也知道，原子只能吸收或發(fā)射特定能量的輻射。
但是原子是什么樣的呢？
波爾把電子放在原子核周圍的軌道上，在密集的原子核周圍跳華爾茲舞，就像太陽系的行星一樣。在真正的太陽系中，行星可以存在于不同的軌道中，但在玻爾的原子中，電子被卡在非常窄的軌道上--它們只有預(yù)定義的軌道距離。
通過將電子從一個軌道跳到另一個軌道，原子可以接收或發(fā)射特定能量的輻射，其量子性質(zhì)就是這樣編碼的。
量子力學(xué)與經(jīng)典物理學(xué)的聯(lián)系
在此基礎(chǔ)上，玻爾又增加了另一個有趣的轉(zhuǎn)折點。有許多可能的方法來建立原子的量子模型，那么他為什么要這么做呢？玻爾發(fā)現(xiàn)，當(dāng)電子遠離原子核時，它們的量子特性就消失了，而經(jīng)典電磁學(xué)則完美地描述了原子--兩個帶電粒子。
這就是對應(yīng)原理(對應(yīng)原理)，也是玻爾用來支持他自己的原子模型的基礎(chǔ)。你可以想出任何理想的量子理論，但正確的理論是那些在某些限制下讓位于經(jīng)典物理學(xué)的理論，在玻爾的原子模型中，電子必須遠離原子核。
玻爾的原子模型是不完整的，后來被迄今使用過的價電子層模型所取代，但玻爾的對應(yīng)原理仍在發(fā)揮作用，成為所有后續(xù)量子理論的基石--它是一盞燈塔燈，讓物理學(xué)家能夠建立和選擇正確的數(shù)學(xué)方法來描述亞原子世界。
