量子力学是什么？有哪些用途？
量子力学是物理学中与非常小的物理学分支。它产生了一些关于物质世界的非常奇怪的结论。在原子和电子的尺度上，许多经典力学方程，描述事物在日常大小和速度下移动的方式，不再有用。在经典力学中，对象存在于特定时间的特定位置。然而，在量子力学中，物体却存在于概率的阴霾中；它们有一定的机会在A（爱丽丝）点，另一个机会是在B（鲍勃）点等等。
图注：展示了处于纠缠量子态的原子。左侧原子A（Alice）的状态表示信息被传递到3英尺外的原子B(Bob)。三大革命性原则量子力学（QM）发展了几十年，开始作为一套有争议的数学解释的实验，而经典力学的数学无法解释。它开始于20世纪之交，大约在同一时间，阿尔伯特·爱因斯坦发表了他的相对论，这是物理学中一个单独的数学革命，描述了物质高速运动。
然而，与相对论不同，量子力学的起源不能归结于任何一位科学家。相反，在1900年至1930年间，许多科学家为三项革命性原则的基础做出了贡献，这些原则逐渐得到接受和实验验证。它们是：图注：量子力学是描述光子、电子和构成宇宙的其他粒子的古怪行为的科学定律的主体。量化属性：某些属性（如位置、速度和颜色）有时只能以特定设置的数量出现，就像从号码到号码的"点击"的拨号。
这挑战了经典力学的基本假设，即这种特性应该存在于平滑的连续光谱上。为了描述某些属性"点击"的想法，如具有特定设置的拨号，科学家提出了"量化"一词。光粒子：光有时可以像粒子一样。这最初遭到了严厉的批评，因为它与200年的实验相反，表明光的行为像波浪；很像平静的湖面上的波纹。光的行为类似，因为它从墙壁上反弹，在拐角处弯曲，波的波峰和波谷可以加起来或抵消。
增加波峰产生更亮的光，而抵消的波产生黑暗。光源可以被看作是一个球在棍子上有节奏地浸在湖的中心。发射的颜色对应于波峰之间的距离，由球的节奏决定速度。物质波：物质也可以像波浪一样。这与大约30年的实验结果相反，这些实验表明物质（如电子）以粒子的形式存在。量化属性？1900年，德国物理学家马克斯·普朗克试图解释在红热和白热物体（如灯泡灯丝）的辉光中，光谱上散发的颜色分布。
当他对描述这种分布的方程式进行物理理解时，普朗克意识到这意味着只发出某些颜色的组合（尽管它们很多）发射出来，特别是那些某个基值整数倍。不知何故，颜色被量化了！这是出乎意料的，因为光被理解为波，这意味着颜色的值应该是一个连续的光谱。图注：德国物理学家马克斯·普朗克是什么禁止原子在这些整数倍数之间产生颜色？这似乎很奇怪，普朗克认为量化只不过是一个数学技巧。
赫尔格·克拉格（Helge Kragh）在2000年《物理世界》杂志上发表文章，《马克斯·普朗克，不情愿的革命者》，文中说：“似乎没有人注意到它。普朗克也不例外。"普朗克的方程中还包含一个数字，该数字对量子力学的未来发展非常重要；今天，它被称为"普朗克的常数."量化有助于解释物理学的其他奥秘。1907年，爱因斯坦用普朗克的量化假说，解释了为什么如果你把相同量的热量放入物质中，改变起始温度，那么固体的温度会以不同的数量变化。
自19世纪早期以来，光谱学已经表明，不同的元素发射和吸收特定颜色的光称为"光谱线"。虽然光谱学是确定诸如遥远恒星等物体所含元素的可靠方法，但科学家对为什么这些元素会在首位感到困惑。1888年，约翰内斯·里德伯推导出了一个方程，描述了氢发射的光谱线，尽管没有人能够解释这个方程工作原理。1913年，尼尔斯·波尔将普朗克的量化假说应用到欧内斯特·卢瑟福1911年的原子"行星"模型，该模型假定电子以行星绕太阳运行的方式环绕原子核。
根据《物理2000》（科罗拉多大学的一个站点），波尔提议电子被限制在围绕原子核的"特殊"轨道上运行。它们可以在特殊轨道之间"跃迁"，"跃迁"产生的能量会产生特定颜色的光，被观察为光谱线。虽然量化属性被发明为仅仅是一个数学技巧，但它们解释得如此之多，以至于它们成为了量子力学的创始原则。光粒子（光子）？1905年，爱因斯坦发表了一篇论文，题为《关于光的发射和转化的启发式观点》，他设想的光不是作为波，而是作为某种"能量量子"的方式传播，爱因斯坦认为，可以作为一个整体"被吸收或产生"，特别是当一个原子在不受约束的量化振动率间“跃迁”。
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