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费曼的量子力学研究 为什么他说没人真正理解量子力学

著名物理学家理查德·费曼曾经说过:“我想我可以肯定地说,没人真正理解量子力学。”量子力学对于大多数人来说是一个非常陌生的名词,今天小编将为大家浅显的解释量子力学的发展,让我们走进伟大物理学家的研究世界!

费曼的量子力学研究 为什么他说没人真正理解量子力学

费曼的量子力学研究 为什么他说没人真正理解量子力学

前人在量子力学上的研究成果

虽然1900年普朗克就提出了量子的概念,即一份一份传递的能量。但这样的描述仅仅是给量子的概念开了个头。随后1905年,爱因斯坦对光电效应做出了光子的解释,开始了定性描述粒子与波的统一解释。直到1916年,爱因斯坦才通过数学公式明确建立了光子的定量分析,最后发展为量子的“波粒二象性”。

出现了研究瓶颈

“波粒二象性”对于物理学家来说,更像一个拼凑的名词,实际上什么都没解释。正因为如此,随后发展出来的量子力学也就是建立在谁都没有搞明白的量子概念之上的。纯粹建立在实验现象之上的量子力学,之所以没人明白,因为一直缺少一个清晰的物理图景。

费曼的路径积分理论

虽然当时量子力学已经有了薛定谔的波动力学与海森堡的矩阵力学两大处理方式,费曼依然另辟蹊径,1942年创造出了路径积分理论。这一发明避免了量子电动力学中的发散困难,把量子力学 研究带入全新的领域。

在路径积分的研究中,费曼发明了一种用形象化的方法直观地处理各种量子相互作用的图——费曼图。费曼图只有两个坐标轴,代表空间的横坐标与代表时间的纵坐标,所以也叫时空图。比如用费曼图来描述两个电子之间的相互作用。两个电子由于相互交换虚光子(即无法观测到的光子),而产生了排斥,这就是两个电子之间的电磁作用力。在费曼图的描述下,本来难以理解的微观作用以最直观的图像展现了出来,让人们更好理解了量子之间的交换过程。
费曼的量子力学研究 为什么他说没人真正理解量子力学
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