解读量子力学,该如何解释量子世界的诡异现象?

在量子力学出现之前,科学家们普遍持有两个基本的信念:一是自然现象的发生都有其原因和规律,相同的实验条件总会导致相同的实验结果,这是决定论的因果观念;二是科学理论是对现象背后客观世界规律的揭示,科学的目标在于掌握这些规律并作出预测。然而,量子力学的出现,从根本上对这两个信念提出了质疑。正如波恩所言:“从...

全面解读量子力学的“前世今生”,量子力学为何如此诡异?

紧随其后的是玻尔、德布罗意、薛定谔、玻恩、狄拉克等物理学家,他们提出了电子自旋、矩阵力学、波动力学等概念,并提出了波函数的统计解释、测不准原理以及互补原理,最终在1925年至1928年间构建了完整的量子力学体系,与爱因斯坦的相对论共同塑造了现代物理学的两大基石。普朗克在探索维恩公式和瑞利公式的统一时,提出了...

量子力学表示理论的一种实现

狄拉克提出的表示理论具有普遍意义，构造表示是量子力学必要的课题之一，这一点参照群表示论研究的意义就很好理解了。表示不必然是唯一的，针对不同的物理系统或者物理性质的研究，甚至是在一个问题表述之不同阶段，可能都允许表示的灵活选择，这也恰是福克引入量子化波函数的工作所体现的精神[2]。自然地，我们面临如...

诺奖得主弗朗克·维尔切克:不懂量子力学,有时就像双手被绑在背后...

物理定律之美的第二个来源是它们的生产力——我称之为它们的繁荣。仅仅少数基本原理就会产生惊人的丰富成果——物理世界中的一切。用德国物理学家海因里希·鲁道夫·赫兹的话来说,它们回馈的远比我们投入的多。我越来越意识到我的整个成年生活一直在担心量子理论的美和自然的美。我们对世界的感知如何与我们对美的感知...

诺贝尔物理学奖为何颁给机器学习?Physics for AI 综述介绍

这些深度神经网络范式通过模仿经典力学的原理,如能量守恒、动量守恒和对称性,来提高网络模型的泛化能力和可解释性。通过这种方式,物理学不仅为我们提供了理解自然界的框架,还为人工智能的发展提供了新的工具和方法。三、受电磁学启发的AI模型电磁学是研究电磁场的产生、传播和相互作用的物理学分支。在人工智能领域,...

量子双生子悖论:量子力学与相对论的交汇

量子双生子悖论是一个将量子力学原理与爱因斯坦相对论中的著名双生子佯谬相结合的复杂而有趣的课题(www.e993.com)2024年11月20日。这个悖论探讨了量子纠缠和测量对时间和同时性的影响。要理解量子双生子悖论,首先需要了解经典双生子悖论,然后深入探讨量子力学的细微差别。经典双生子悖论

量子涨落定理——开启未来能源的秘钥—新闻—科学网

在传统热力学中,温度、熵、热与功等概念在量子力学框架下是否需要修改与拓展?这些问题促使物理学家们重新审视并重构热力学的理论框架。量子热力学不仅关注微观系统的能量转换与热交换,还试图通过量子力学原理揭示能量、信息与熵之间的深层次关系。“在传统热力学的框架内,热机的能量转换效率受制于卡诺极限,这是由...

量子涨落定理——开启未来能源的秘钥

在传统热力学中,温度、熵、热与功等概念在量子力学框架下是否需要修改与拓展?这些问题促使物理学家们重新审视并重构热力学的理论框架。量子热力学不仅关注微观系统的能量转换与热交换,还试图通过量子力学原理揭示能量、信息与熵之间的深层次关系。“在传统热力学的框架内,热机的能量转换效率受制于卡诺极限,这是由...

解读“薛定谔的猫”,为什么会存在一只“既死又活”的猫?

事实上,叠加态不仅是量子力学的普遍概念,它在宏观物体中也同样存在,尽管宏观物体的叠加态远不如微观粒子那样明显。例如,在量子计算中,科学家们正努力创造和操纵宏观的量子叠加态,以实现量子计算机的强大计算能力。薛定谔的猫实验虽然在现实中难以实现,但它所揭示的量子原理已经在现代科技和理论研究中发挥着重要作用。

两派最聪明头脑的激烈竞争,让化学键理论兼容并蓄

化学家们需要在单一的还原论逻辑之外别图良策,建立一种既相容于量子力学基本原理、又能回避繁琐数学计算的思维工具,用便于人类理解的方式为分子世界的运动立法。“化学键”理论的形成和进化就是在这条道路上上演的一场多幕剧,是一百多年来几代化学家的深刻洞见与创造性思维的结晶。