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量子力學是什麼

物理學理論

量子力學是一種物理學理論,主要用於研究物質世界微觀粒子的運動規律。

量子力學主要研究原子分子凝聚態物質,以及原子核和基本粒子的結構、性質,它和相對論一起構成了現代物理學的理論基礎。量子力學不僅現代物理學的基礎理論之一,而且在化學等多箇學科和許多近代技術中得到了廣泛應用。在19世紀末,人們發現經典的物理理論無法解釋某些微觀系統的現象,於是物理學家們共同努力在20世紀初創立了量子力學來解釋這些現象。量子力學從根本上改變了人們對物質結構及其相互作用的理解。除了廣義相對論描述的引力之外,迄今爲止所有其他基本相互作用都可以在量子力學的框架內描述,例如量子場論。根據量子理論,微觀世界中的粒子不是像經典檯球那樣運動的物體,而是表現爲概率分佈,即所謂的“概率雲”。這些粒子可以通過波函數來描述,波函數預測粒子可能的特性,如位置和速度,而不是確定性的特性。粒子有時也表現出波動性,這是量子力學中的一箇基本概念。量子力學的發展不僅革命化了人們對物質結構和相互作用的理解,還導致了衆多新現象的預測和發現,這些現象雖然難以直觀理解,但可以通過量子力學精確計算,許多預測後來也得到了實驗的驗證。