小狐狸事務所: 關於普郎克常數與量子力學

2013年3月21日星期四

關於普郎克常數與量子力學

我常在 Wiki 百科吸取知識, 特別是物理與歷史相關議題, 以下為研讀量子力學與普郎克常數之資訊摘要 (馬克思-普郎克, 德國物理學家) :

普朗克常數記為 h，是一個物理常數，用以描述量子大小，在量子力學中佔有重要的角色。
h=6.626176e-34Js (焦耳x時間)
馬克斯·普朗克在 1900 年研究物體熱輻射的規律時發現，只有假定電磁波的發射和吸收不是連續的，而是一份一份地進行的，計算的結果才能和試驗結果是相符。這樣的一份能量叫做能量子，每一份能量子等於普朗克常數乘以輻無線電磁波的頻率，這關係稱為普朗克關係。
1919 年，索末菲在他的《原子構造和光譜線》一書中最早將 1900 年 12 月 14 日稱為「量子理論的誕辰」，後來的科學史家們將這一天定為了量子的誕生日。
量子力學是描寫微觀物質的一個物理學理論，與相對論一起被認為是現代物理學的兩大基本支柱。量子力學是在20世紀初由普朗克、波耳、海森堡、薛丁格、玻恩、費米、狄拉克等物理學家共同創立的。除通過廣義相對論描寫的重力外，至今所有其它物理基本交互作用均可以在量子力學的框架內描寫（量子場論）。
量子力學可以算作是被驗證的最嚴密的物理理論之一了。至今為止，所有的實驗數據均無法推翻量子力學。大多數物理學家認為，它「幾乎」在所有情況下，正確地描寫能量和物質的物理性質。雖然如此，量子力學中，依然存在著概念上的弱點和缺陷，除上述的萬有引力的量子理論的缺乏外，至今為止對量子力學的解釋存在著爭議。
1926年左右，出現了兩種量子物理的理論，即海森堡，波恩和約當的矩陣力學和薛丁格的波動力學。但隨後薛丁格、狄拉克、約當、與馮紐曼證明了波動力學和矩陣力學的等價性。
愛因斯坦認為「量子力學不完整」，「上帝不擲骰子」。但在多年的、激烈的討論後，愛因斯坦不得不接受不確定原理，這最後導致了今天的哥本哈根詮釋。在量子力學的標準解釋中，測量的隨機性是基本性的，是由量子力學的理論基礎獲得的。量子力學儘管無法預言單一實驗的結果，依然是一個完整的自然的描寫，使得人們不得不得出以下結論：世界上不存在通過單一測量可以獲得的客觀的系統特性。一個量子力學狀態的客觀特性，只有在描寫其整組實驗所體現出的統計分布中才能獲得。