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量子是什麼意思

有多少

量子(quantum)是現代物理的一個重要概念,它指的是一個物理量如果存在最小的不可分割的基本單位,那麼這個物理量就是量子化的,這個最小單位也被稱為量子。

「量子」一詞源自拉丁語「quantus」,意為「有多少」,代表「相當數量的某物質」。這個概念最早是由德國物理學家M·普朗克在1900年提出的,以解釋能量在輻射和吸收過程中的不連續性。後來研究發現,不僅能量,其他物理量如角動量自旋、電荷等也表現出這種不連續的量子化現象。這與以牛頓力學為代表的經典物理有根本的區別,量子化現象主要表現在微觀物理世界。

在物理學中,量子既可以表現為粒子的性質,也可以表現為波動的性質。量子不僅是能量的一份子,而且還是基本粒子的能量特性描述。例如,光子質子中子電子等基本粒子的能量特性都可以用量子來描述。此外,量子場論告訴我們,每種基本粒子都是某種場的量子,如光子是電磁場的量子。

量子力學是理解和描述自然的基本理論之一,它揭示了自然界的量子化特性和微觀世界的不連續性。量子疊加是基本的量子規律之一,表示不同可能性都存在的情況。在量子力學中,這些可能性首先用機率幅(也稱為波函式)來描述,然後計算出具體的機率。