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爱因斯坦,量子力学。 爱因斯坦,20世纪最伟大的科学家之一,不仅以其相对论颠覆了人类对时空的理解,更在量子力学取得了成就。尽管他最终对量子力学的某些核心观念持有异议,但不可否认的是,爱因斯坦的见解和贡献极大地推动了这一新兴物理理论的成长与发展。 量子力学,作为研究物质世界微观粒子运动规律的物理学分支,揭示了原子、分子、凝聚态物质以及原子核和基本粒子的结构和性质。这一理论的诞生,源于19世纪末物理学家们对经典理论无法解释微观系统现象的困惑。20世纪初,经过众多物理学家的不懈努力,量子力学应运而生,从根本上改变了人类对物质结构及其相互作用的理解。 1905年,爱因斯坦提出了光量子假说,这一革命性的理论不仅成功解释了光电效应现象,更为量子力学的建立奠定了基石。他认为光是由一种称为光子的粒子组成,这些粒子具有能量和动量。这一假说打破了光的波动说与粒子说之间的长期争议,为量子理论中的波粒二象性概念奠定了基础。1909年,爱因斯坦提出了光的波粒二象性理论,并严格证明了辐射(即光子)具有波粒二象性‌。 1917年,他提出了受激发射的理论,进一步推动了量子力学的发展。受激发射是指处于高能态的原子在受到外来光子的作用后,会跃迁到低能态,并释放出与外来光子频率、相位、偏振方向完全相同的光子。这一理论不仅为激光器的发明提供了理论基础,也展示了量子理论在技术应用领域的巨大潜力。 然而,尽管爱因斯坦对量子理论的贡献很大,但他对这一理论的某些核心观念却持有保留态度。尤其是量子力学中的不确定性原理,让爱因斯坦深感不安。在他看来,我们的世界是“实在的”,可以用一套大自然法则来描述万物的运动规律。然而,在量子世界里,这一切都被颠覆了。根据不确定性原理,我们无法同时精确测量一个微观粒子的位置和速度,这意味着微观粒子的具体运动状态是不确定的,只能用概率来描述。这种不确定性让爱因斯坦无法接受,他坚信,量子力学背后隐藏着更深层次的物理规律,这些规律尚未被人类所发现。
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