在纠缠中跃迁(2)

2、量子力学
量子力学是描述微观物质的理论，许多物理学理论，例如原子物理学、固体物理学、核物理学和粒子物理学以及其它相关的学科都是以量子力学为基础所进行的。自从普朗克提出量子这一概念以来，在20世纪初由尼尔斯·玻尔、沃纳·海森堡、埃尔温·薛定谔、沃尔夫冈·泡利、路易·德布罗意、马克斯·玻恩、恩里科·费米、保罗·狄拉克、阿尔伯特·爱因斯坦、康普顿等一大批物理学家共同创立的。在20世纪的前半期，初步建立了完整的量子力学理论。

一般认为量子力学的适用范围是原子到“普朗克长度”之间，“普朗克长度”是物理学中的一个可以测量出来的最小长度，约为1.6×10–33 厘米，量子力学就是研究这个区间中的中子、质子、电子、光子，以及所有其他的基本粒子的运动规律的学科。
量子力学和相对论是20世纪物理学的两颗明珠。相对论是宇宙学、天体物理学、引力波、黑洞以及其他学科的基础，量子力学则是原子物理学、核物理学、基本粒子物理、凝聚态物理等学科的基础。广义相对论告诉我们空间不是一个静止的盒子，而是在不断运动，像一个移动中的巨大软体动物，可以压缩和扭曲，而我们被包在里面。另一方面，量子力学告诉我们，世界是“由量子构成”，具有精细的颗粒状结构。包括我们的物理空间当然也是“由量子构成的”。
3、量子力学的核心概念
（1）波粒二象性
世界是由92种不同类型的原子组成，每个原子又由质子、中子、电子等基本粒子组成，而这些基本粒子又是由夸克组成的。那夸克是什么呢？根据弦理论，夸克等基本粒子就类似于橡皮筋的弦，弦的不同振动和运动就产生出各种不同的基本粒子，能量与物质是可以转化的。在20世纪早期，科学家们争论了很久，光是粒子还是震动波呢？一直没有答案。后来通过双缝干涉实验得出了一个非常诡异的结论，光即是粒子也是波。波粒二象性的概念就诞生了。波粒二象性指的是所有的粒子或量子不仅可以部分地以粒子的术语来描述，也可以部分地用波的术语来描述。通俗的讲就是所有的粒子即是粒子也是波。在经典世界里，粒子和波是两个截然不同的东西，不可能调和在一起，而在量子的世界，他们却合二为一，这就是量子世界的诡异之处，完全超乎了常人的想象。2015年瑞士洛桑联邦理工学院科学家成功拍摄出光同时表现波粒二象性的照片。