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量子化把‘粒子’變成‘波’ （物質(zhì)波等概念也要‘名正言順’（3））
物理學(xué)在上世紀(jì)20年代建立了量子力學(xué)后，接著又在30年代開始建立量子場(chǎng)論?，F(xiàn)在，量子力學(xué)和量子場(chǎng)論都是已得到許多實(shí)驗(yàn)事實(shí)驗(yàn)證過的完善理論，并且在科技上有很多方面的應(yīng)用。 把經(jīng)典理論（即非量子理論，如牛頓力學(xué)理論、狹義和廣義相對(duì)論力學(xué)理論等）轉(zhuǎn)變?yōu)榱孔永碚摰倪^程叫‘量子化’。例如，量子力學(xué)可視為把牛頓力學(xué)理論量子化的產(chǎn)物，量子場(chǎng)論可視為把狹義相對(duì)論力學(xué)理論量子化的產(chǎn)物；而量子引力理論則應(yīng)是把廣義相對(duì)論力學(xué)理論量子化的產(chǎn)物，可是由于出現(xiàn)很多困難，量子引力理論尚未建成。 ‘量子化’有很豐富的內(nèi)容，由于要涉及到很多量子力學(xué)和量子場(chǎng)論的知識(shí)，本文不可能全面介紹，故只討論‘量子化’的下述兩點(diǎn)表現(xiàn)： 1、‘量子化’可使物質(zhì)粒子出現(xiàn)‘波性’（實(shí)為‘場(chǎng)性’）。 2、‘量子化’使物理量（如動(dòng)量、能量、電磁勢(shì)等等）變?yōu)椤惴?span lang="EN-US"> 這兩條表現(xiàn)都需要解釋，先看第2條。 牛頓力學(xué)理論、狹義相對(duì)論力學(xué)理論都是以討論質(zhì)點(diǎn)力學(xué)為基礎(chǔ)。在牛頓力學(xué)理論中，
 現(xiàn)在來說明上述第1條‘量子化’的表現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)事實(shí)告訴我們，微觀粒子存在干涉現(xiàn)象，宛如波的干涉一樣，這意味著‘量子化’可使物質(zhì)粒子出現(xiàn)‘波性’，它實(shí)為
 式（4）是薛定諤波動(dòng)方程，它是把牛頓力學(xué)量子化的產(chǎn)物，式（5）是克萊因-高登波動(dòng)方程，它是把狹義相對(duì)論力學(xué)量子化的產(chǎn)物。式（4,5）都是場(chǎng)方程，它們反映了‘量子化’可使物質(zhì)粒子出現(xiàn)‘波性’。這里要注意，式（1,2）的關(guān)系只適用于質(zhì)點(diǎn)，因之式（4,5）的關(guān)系也能只適用于質(zhì)點(diǎn)。 為什么‘量子化’可使物質(zhì)粒子出現(xiàn)‘波性’？為什么‘量子化’會(huì)使物理量變?yōu)椤惴?？這是初學(xué)量子力學(xué)時(shí)常會(huì)出現(xiàn)的問題，也是人們常常爭論的問題；在后續(xù)博文中我們將進(jìn)行討論。 http://blog.sciencenet.cn/blog-71626-411860.html 上一篇：什么是‘波’？ 什么是‘粒子’？ 下一篇：量子化又可把一個(gè)‘粒子’的場(chǎng)變成多個(gè)‘粒子’ |
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