关于量子力学你知道哪些（关于量子力学几大问题的解答）

问：量子力学究竟是什么？

答：量子力学是一门研究微观粒子运动规律的物理学理论，研究对象（微观粒子）包括：分子、原子、原子核、基本粒子（光子、夸克、电子、中微子等），量子力学是现代物理学的两大基础之一，经典力学是主要解释宏观低速物质的运动规律，相对论是主要解释宏观高速世界物质的运动规律，量子力学主要解释微观世界粒子的运动规律。

问：量子力学中的量子究竟是基本粒子中的哪一种粒子？

答：量子并不是我们已知粒子中的任何一种粒子，准确来说：量子根本就不是一种实体粒子，而是物理学家人为定义的一种物理概念，就好像牛顿发现有质量的物体之间有相互吸引的力，于是牛顿将这种力命名为万有引力一样，同理，世界上根本不存在一种名为量子的粒子，而是物理学家将一种物理概念定义为量子，量子代表的是可以量子化的物理量的最小单位。

问：量子化是什么意思？

答：量子化是量子力学的基础，最早在1900年由德国物理学家普朗克在研究黑体辐射时提出的，普朗克创造性的假设：能量的传播并不是连续不断的，能量存在着最小单位，能量是一段、一段进行传播的，这一段、又一段的能量就是能量子，又称量子，这就是量子的最早概念，即能量的最小单位，如果某种物理量是存在着不可被无限分割的最小单位，那么这个物理量就是可以量子化的。

这里给大家举一个例子，量子化就好像楼梯一样，我们上楼的时候只能一层台阶、一层台阶的向上迈，楼梯的台阶只能使用整数计量，例如：第一层台阶、第二层台阶、第三层台阶，永远不会出现1.3层台阶、2.87层台阶，这就意味着楼梯是不能被无限分割的，楼梯存在着最小单位的，这一层、一层的台阶就是量子。

除了能量之外，温度、长度、电荷、粒子自旋等物理量可以量子化，例如：粒子的自旋只能取整数（0、1、2、3等）或者半奇数（1/2、3/2等），粒子的电荷值必须取电子或质子电荷量的整数倍，举一个例子：我们想要描述核外电子的运动，那么我们需要四个物理量，主量子数n（电子运动轨道）、角量子数l（电子角动量）、磁量子数m（轨道的延伸方向）和自旋量子数s（电子的自旋），这四个物理量都是量子化的，意味着这四个物理量都存在一个最小单位。

问：量子力学是不是物理学中的唯心主义？

答：不是，任何现代科学都不可能是唯心主义的，现代科学一定是以客观规律去解释物质运动，其中不会夹杂任何的人的主观意识，量子力学之所以会被我们误解成与唯心主义扯上关系，主要是因为量子力学中哥本哈根诠释中提出的观测概念，哥本哈根诠释认为：任何微观粒子在没有被观测之前，都处于一种无法确定的状态，我们称之为叠加态，没有被观测的粒子没有可以图像化的运动轨迹、没有可以确定的动量与位置，此时的微观粒子处于一种空间中所有可能性的概率叠加态。

那么如何才能确定微观粒子的状态？

哥本哈根诠释认为：只有观测行为才能使微观粒子的概率叠加态坍缩成可以确定的本征态，也就是说微观粒子只有被观测后才从一种无法确定的概率变成实实在在的实体粒子，但是对于如何定义这个重要的观测行为呢？这是一个十分麻烦的问题，是人的观测导致微观粒子的概念叠加态崩塌？还是机械观测行为导致微观粒子的叠加态崩塌？

这是很难界定的，而人的观测行为难免又与人的意识有着说不清、道不明的复杂关系，所以哥本哈根诠释对于观测行为的解释是十分暧昧的，物理学家对此也是选择能不讲、就不讲，乖乖计算就好，所以量子力学的哥本哈根诠释会被一些对此不了解的人误解成唯心主义。