量子理论的发展历程是怎样的?
1913年,玻尔利用量子化的概念,提出了基于卢瑟福核模型的玻尔原子论,并对氢光谱给出了令人满意的解释,使量子论取得了初步胜利。后来,玻尔、索末菲等物理学家为发展量子论付出了巨大的努力,却遇到了严重的困难,旧的量子论陷入了困境。
1923年,德布罗意提出物质波假说,将波粒二象性应用于电子等粒子束,将量子理论发展到一个新的高度。
1925 -1926薛定谔率先沿着物质波的概念成功建立了电子的波动方程,找到了量子理论的基本公式,并由此创立了波动力学。
几乎与薛定谔同时,海森堡写了一篇题为《关于运动学与力学关系的量子理论再解读》的论文,创立了求解量子波动理论的矩阵方法。
1925年9月,玻恩与另一位物理学家乔丹合作,将海森堡的思想发展成为系统的矩阵力学理论。很快,狄拉克改进了矩阵力学的数学形式,使之成为一个概念完整、逻辑一致的理论体系。
1926年,薛定谔发现波动力学和矩阵力学在数学上是完全等价的,于是统称为量子力学,薛定谔的波动方程因为比海森堡的矩阵更容易理解而成为量子力学的基本方程。
不确定性;不确定
海森堡测不准原理是量子理论中最重要的原理之一。初始测不准原理指出,不可能同时精确测量粒子的动量和位置,因为仪器会干扰测量过程,测量其动量会改变其位置,反之亦然。
量子理论已经越过了牛顿力学的死角。在解释事物的宏观行为时,只有量子理论才能处理原子和分子现象的细节。但是,这个新理论产生的悖论比光的波粒二象性更多。牛顿力学用确定性和果断性回答问题,量子理论用可能性和统计数据回答问题。