量子力學(xué)誕生于1925年，歷史并不算長(zhǎng)，但是自從其誕生以來便以極快的速度摧毀了自古希臘時(shí)代以來人們對(duì)于物質(zhì)的看法。量子力學(xué)解決很多長(zhǎng)期以來困擾著人們的問題，對(duì)于物理學(xué)家一直屬于是禁區(qū)的亞原子世界也因量子力學(xué)的出現(xiàn)暴露在世人面前。并且很多人認(rèn)為量子力學(xué)已經(jīng)完全超越了愛因斯坦的工作，曾有人這樣評(píng)價(jià)過：愛因斯坦越過了一座小山而量子革命則完全越過了他。
如此神奇的量子力學(xué)與愛因斯坦的相對(duì)論區(qū)別到底在哪里呢？關(guān)于這一問題基本可以歸納為如下幾點(diǎn)：
1、量子力學(xué)認(rèn)為力是由交換一份份能量（它們被稱為量子）而產(chǎn)生，并且不同的力由交換不同的量子而產(chǎn)生，例如弱核力是由交換w玻色子產(chǎn)生，而強(qiáng)核力是由交換π介子產(chǎn)生（以后會(huì)為大家詳細(xì)介紹四種基本力及其作用）而愛因斯坦則認(rèn)為力是由時(shí)空曲率造成的，是幾何的結(jié)果！
薛定諤方程
3、粒子有可能穿越或者做一次量子躍遷而越過不可越過的勢(shì)壘。這是量子力學(xué)最令人震驚的預(yù)言之一，也是最經(jīng)常出現(xiàn)在科幻電影里的一個(gè)。量子遂穿已經(jīng)經(jīng)受住了大量實(shí)驗(yàn)的考驗(yàn)。演示量子遂穿的一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)是在盒子里放一個(gè)電子通常電子沒有足夠的能量遂穿盒壁，如果經(jīng)典物理學(xué)是正確的那么電子將永遠(yuǎn)無法出現(xiàn)在盒子外面。然而根據(jù)量子理論，電子的概率波將會(huì)充滿整個(gè)盒子甚至滲透到盒子的外部，所以電子有概率位于盒子外面。在實(shí)驗(yàn)室中人們測(cè)得的量子遂穿盒壁的概率與量子力學(xué)完全相符。這意味著我們能夠計(jì)算出某些“不可能”發(fā)生的事件的概率，比如小編我穿墻而過的概率（可能在宇宙有生之年都很難發(fā)生，所以我們不能利用量子遂穿進(jìn)行旅行）。
量子力學(xué)建立以后，在20年代和30年代經(jīng)歷了及其輝煌的時(shí)期但是到了40年代卻出現(xiàn)了一些衰退的跡象，因?yàn)橥ㄟ^大型的對(duì)撞機(jī)產(chǎn)生的神秘粒子多達(dá)幾百種與愛因斯坦僅憑物理直覺就建立相對(duì)論框架不同，量子物理學(xué)家沉浸在了大量的實(shí)驗(yàn)和整理數(shù)據(jù)之中。著名科學(xué)家費(fèi)米（原子彈的制造者之一）就說過：如果我能清楚地記得每一種粒子的名稱那么我就會(huì)成為一名植物學(xué)家。
有這么一個(gè)故事：一名科學(xué)家訓(xùn)練一個(gè)跳蚤在搖鈴是跳躍，并把跳蚤放在顯微鏡下觀察他把跳蚤的一條腿麻醉，在搖鈴時(shí)跳蚤還在跳躍，就這樣直到把跳蚤全部的腿麻醉之前跳蚤在聽到鈴時(shí)都會(huì)跳躍。所以這名科學(xué)家得出了這樣一個(gè)結(jié)論那就是跳蚤是通過腿來聽聲音的。
而霍夫特的工作就是證明了楊-米爾斯場(chǎng)是可重正化，是一種明確界定粒子相互作用的理論。正是在這之后似乎物理學(xué)找到了最后一塊缺失的拼圖，把物質(zhì)束縛在一起的是楊-米爾斯而不是愛因斯坦。物理學(xué)的中心是楊-米爾斯而不是幾何學(xué)?；跅?米爾斯場(chǎng)建立一種無所不包的理論成為可能。
顯然如果我們用腳提一下這樣的小錘就會(huì)產(chǎn)生不同的震動(dòng)，這也就是不同類型亞原子粒子形成的原因。
而對(duì)于決定輕子性質(zhì)弱力則通過交換w玻色子和z玻色子產(chǎn)生，對(duì)于電磁力楊-米爾斯場(chǎng)中包含著麥克斯韋理論。
然而對(duì)于這看似完美的理論卻隱藏著這一個(gè)最基本的顯而易見的問題，那就是它缺乏對(duì)稱的美感，更像是一個(gè)拼湊起來的科學(xué)。這一點(diǎn)我們通過列出標(biāo)準(zhǔn)模型的所有力和粒子就不難發(fā)現(xiàn)：
1、6種味和三種色以及與其配套的反物質(zhì)共36種夸克。以及夸克描述的強(qiáng)相互作用。
2、描述膠子的8種楊-米爾斯場(chǎng)，膠子則把夸克束縛住。
3、描述弱核力和電磁力的4種米爾斯場(chǎng)。
5、至少有19個(gè)任意常數(shù)用來描述粒子的各種行為，這些常數(shù)必須人為放進(jìn)去而不能以任何理論決定。這就意味著標(biāo)準(zhǔn)模型有著巨大的人為性。
隨后又出現(xiàn)了大統(tǒng)一論，這一理論也是基于量子力學(xué)而產(chǎn)生，它盡可能的將標(biāo)準(zhǔn)模型的人為性降低，并且試圖將弱核力，強(qiáng)核力以及電磁力安排在更大的對(duì)稱群中。但是要證明這一種理論必須要找到質(zhì)子衰變，但不幸的是無論用什么方法質(zhì)子似乎永遠(yuǎn)不配合科學(xué)家。并且大統(tǒng)一論并沒有在實(shí)質(zhì)上超越標(biāo)準(zhǔn)模型還像是一個(gè)拼湊起來的科學(xué)。
持續(xù)了半個(gè)世紀(jì)的量子力學(xué)熱潮終于逐漸冷卻，愛因斯坦雪恥的時(shí)候到來了。
最近有一個(gè)新聞，楊振寧加入中國(guó)國(guó)籍?？吹骄W(wǎng)上好像很多人對(duì)楊振寧先生的人品持否定態(tài)度，我對(duì)此不予置評(píng)，但是楊振寧對(duì)于物理學(xué)特別是量子力學(xué)貢獻(xiàn)確實(shí)巨大！
量子力學(xué)實(shí)在是太復(fù)雜，以至于研究它的大部分科學(xué)家都對(duì)它感到頭疼。我只能盡可能簡(jiǎn)單的安排我的語言以期大家能對(duì)量子力學(xué)有個(gè)基本的了解。
聯(lián)系客服
