量子力学基石:薛定谔方程的物理推导与历史探源
二十世纪初,物理学正经历着深刻变革。经典物理学在解释原子光谱、黑体辐射、光电效应等微观现象时遭遇困境,实验结果与理论预言出现系统性偏差。普朗克引入能量量子化概念,爱因斯坦提出光量子假说,玻尔建立原子模型,德布罗意提出物质波假说,这些突破性工作逐步揭示了微观世界
二十世纪初,物理学正经历着深刻变革。经典物理学在解释原子光谱、黑体辐射、光电效应等微观现象时遭遇困境,实验结果与理论预言出现系统性偏差。普朗克引入能量量子化概念,爱因斯坦提出光量子假说,玻尔建立原子模型,德布罗意提出物质波假说,这些突破性工作逐步揭示了微观世界
相对论与量子力学作为现代物理学的两大支柱,其理论体系的兼容性与统一性一直是物理学界研究的核心课题。本文立足“时空直曲与观测的关联性”,结合广义相对论、狭义相对论的时空特性,以及物质波粒二象性的本质,论证相对论本身是“直”与“曲”的辩证统一,进而探析相对论与量子
家长越问,孩子越抿嘴,最后干脆把脸埋进书包,留下一股方便面味儿的沉默。
在量子力学的星空下,埃尔温·薛定谔不仅是一位伟大的理论物理学家,更是一位敢于跨越学科界限的思想者。他一方面提出了波动方程,奠定了量子力学的数理基础;另一方面,他也不断质疑量子理论的解释,试图揭示其背后未解的哲学难题。1935年,他在回应爱因斯坦提出的EPR佯谬
没错,量子计算机的速度远超一般的电脑、手机或当代最强超级计算机,因为它用的不是现在GPU等AI芯片、数据中心以及手机电脑等经典计算都使用的比特,而是量子比特(qubit),即量子位,它能够同时处于0和1的叠加状态。
光在介质中的速度变慢,并不是因为光子在运动过程中变慢了,而是因为光子与介质中的原子发生了持续能量交换的相互作用,导致传播路径变得复杂而低效,所以平均速度会降低。
我们都知道宇宙的极限速度是每秒2亿9千9百7十9万2千4百5十8米,这个速度是宇宙中任何形式的能量所能达到的最高速度。我们测量出来的引力波是这个速度,光在真空中也是这个速度,理论上胶子也应该是这个速度!可以看出这个速度并不是光的专利,而是所有无质量粒子生下来都
阿拉斯加大学费尔班克斯分校物理学家冈瑟·克莱特奇卡近日提出了一个可能彻底重塑我们对宇宙理解的革命性理论:时间并非单一维度的线性流动,而是具有三个维度的复杂结构,我们所感知的三维空间实际上只是这种多维时间的衍生产物。这一理论如果得到验证,将对现代物理学的基础框架
2025年,距量子力学的诞生恰好过去100年。在这100年间,量子力学已成为现代科学的基石,也改变了我们的日常生活。本系列文章从身边的常见事物出发,深入浅出地介绍量子力学的原理,以纪念这一伟大成果,并为更多好奇的人打开了解它的一扇窗。
2025年适逢量子力学创立一百周年,诺贝尔物理学奖也授予了在人造电路中率先发现宏观量子力学现象的三位物理学家——约翰·克拉克(John Clarke)、米歇尔·德沃雷 (Michel H. Devoret)、约翰·马蒂尼斯(John M. Martinis)。
但实际上,它就藏在我们生活的方方面面 —— 从手机里的芯片到医院的核磁共振仪,从之前讨论过的纳米机器人量子存储技术,到欧洲核子研究中心(CERN)探索的量子真空撕裂实验,背后都离不开量子力学的支撑。想要通俗理解这门学问,无需钻进公式堆,只要跳出我们对宏观世界的
秒作为国际单位制中时间的基本单位,其定义经历了从天文观测到量子跃迁的革命性转变。随着量子力学的发展,秒的定义或将被光钟技术所改变。本期《锚点》节目中,中国科学技术大学物理学院执行院长陈宇翱教授向我们介绍了他和团队在光钟方面的研究。
在人类文明发展的长河中,科学与哲学的对话从未停歇。当21世纪的曙光普照大地,一位兼具科学家严谨与哲人睿智的思想者——杨永林教授,以其跨学科的深厚学养和前瞻性的思维视野,开创性地提出了"道德量子纠缠"理论。这一理论犹如思想界的奇点爆发,在当代学术星图中绽放出夺目
“逝者如斯夫,不舍昼夜”,人类始终笃信时间是线性流淌的客观存在——从过去到现在,再走向未来,每一刻都独一无二。但物理学、哲学与神经科学的交叉探索,正在颠覆这一认知:时间或许并非宇宙的固有属性,而是人类大脑为理解世界编织的“认知幻觉” 。
你有没有过这样的梦?梦里的人明明素未谋面,却带着熟人的温度,说话语气也像某个久未联系的旧友。醒来时,你浑身发颤,明明知道那是梦,却坚信某些片段曾在“另一个世界”真实发生过。
沃纳·海森堡(Werner Heisenberg)是20世纪最重要的物理学家之一,他对量子力学的发展做出了重大贡献。海森堡生于1901年12月5日,逝世于1976年2月1日。他因创立量子力学以及运用量子力学理论发现了同素异形氢而获得1933年诺贝尔物理学奖。海
敲下这些字时,电脑右下角突然弹出“10万次访问”的提示,像一颗小火星落进心湖——窗外的蝉鸣恰好漫进书房,风里裹着夏末的温柔,我忽然清晰地意识到:这个数字从来不是冰冷的统计,而是十万次心跳与文字的相撞,是十万个“你”,隔着屏幕与我完成的一场场温暖共鸣。
你是否曾有过这样的经历,拼了命地追求一个结果,却总是事与愿违,满心失落?就像有些人急切渴望一夜暴富,却往往在投机中输得精光。不禁让人想问,为何如此努力求结果,却总是得不到想要的?这里面究竟藏着怎样不为人知的秘密?
光与物质的相互作用在过去一个多世纪里始终是物理学的核心主题。从爱因斯坦关于光电效应的开创性研究,到量子电动力学与腔量子光学的成熟,人们不断探寻光子与原子在量子层面的互动方式。在这些探索中,有一个问题因其细腻而引人注目:当光子穿过由原子组成的介质时,它究竟以原子
现代科学认为,我们的地球诞生于46亿年,当时太阳系一片混乱,太阳诞生以后吸收了周围大量的物质,所以太阳的质量占到了总质量的百分之99.86,剩下的八大行星和其它物质占到了太阳系总质量的百分之0.14,从占比上我们就能够看出,太阳的质量非常大,不过在八大行星当中