量子力学三大定律「量子力学可怕到什么程度」

近年来，量子力学一直是科学界的一个火爆词汇，“遇事不决，量子力学”成为了科普作品评论区几乎必备的一句话，今天我们就来简单聊一聊量子力学，它到底有什么神奇之处。

一、什么是量子力学

很多小伙伴第一次听到这个词，都会感觉太科幻了，简直就是高端大气上档次的代名词。其实，量子力学在我们身边是非常常见的。

我们知道，物理学分为两大部分。

以牛顿、伽利略为代表的，我们已经研究透彻的经典物理。

还有以爱因斯坦、波尔、薛定谔、普朗克等人为首的量子物理。

物理其实就是研究我们这个世界的规则，也就是世界观。经典物理就是研究我们所能看见的宏观世界观，而量子物理研究的是我们看不见的微观世界观。

那宏观物理和微观物理的规则怎么还不一样呢？经典物理的一些物理定律拿到微观世界就是不适用的，所以才有了量子力学。也就是说量子力学的提出，相当于开启了一个新世界的大门。

二、量子力学研究什么

我们初中的时候都学过，物理研究的是力、热、声、光、电。

?说到“光”，除了折射和反射，还有许多连科学家也不能理解的现象。1900年，普朗克在研究黑体辐射的时候提出了能量子的概念，就是假设能量的发射和吸收是一份一份的，中间并不连续。在对光的研究中也发现，光既具有粒子性也具有波动性。

比如你朝一个方向扔一个小球，只要力度和方向等因素不变，小球永远都会落在同一个位置，这就是粒子性。

而声音，是以扩散式方式传播的，也就是波。波具有一些基础的性质，也就是干涉和衍射。

什么是干涉呢？当两个波在不同位置产生的时候，它们之间就会互相干扰。既然光具有波动性，那我们用一堆光子通过两个狭窄的缝隙的时候，就要发生干涉现象了，最后会发现干涉产生的明暗条纹，这是很正常的。那既然光还具有粒子性，我们要是一个一个往外扔的话，它是不是就不会发生干涉现象，都落在一个点上呢？但事实上却不是这样，当把大量光子一个一个的反射出去的时候，也发生了干涉现象。

这时物理学家也不理解了，于是又猜测光子飞出去之后，是按照一定函数规律飞行的，也就是说它最后落在哪都是有一定概率的，也就是概率波。而其中的函数就叫作波函数，这个波函数就代表着规律，也就是量子力学所研究的最主要的东西，也就是说量子力学研究的是构成我们这个世界最基本的粒子的运动性质。

既然物理学家发现了波函数，那肯定要继续研究它，但在研究过程中，更诡异的事情发生了。既然没办法观察大量光子的运动规律，那就分成一粒一粒的来研究，追踪每个光子到底是怎么飞行的。但在追踪的时候，这个光子居然不见了，不发生干涉现象了。有的科学家就又猜测了，是不是因为大量的粒子会产生相互作用，不容易受到外界的影响，而单个粒子很容易受到影响，就不能按照原来的路径移动了，科学家们在这里提出了波函数的坍缩。

总结一下，量子力学研究的是微观世界的运行法则，而研究量子力学的方法就是研究波函数。那研究量子力学到底有什么用呢？点赞收藏+关注，我们下期来讲。

喜欢本文的话，不要忘记点赞收藏+关注，我们一起探索更多知识。

本文为作者原创。