量子力学第一章简单问题

1. 量子力学第一章简单问题

你不是已经说出答案了吗？当x=a的时候，势能就是总能量。

原因是，这是个谐振子，a是谐振子能活动到的最远的位移，你想象一下，单摆摆到最远的时候，不就是势能等于能量吗……因为动能=0了。

这并不是严格的量子力学谐振子的解法，只是经典的谐振子，引入一个量子化条件，示意下该条件对能量量子化的影响。

2. 第五章 探索量子的秘密 第一节 量子的理解

第一节量子的定义 
  
 [if !supportLists]一、[endif] 定义及相关拓展       
  
  量子力学产生于19世纪末20世纪初，是由普朗克、玻尔、海森堡，薛定谔、波恩、费米、狄拉克、爱因斯坦等一大批物理学家共同创立起来的理论，是在实验基础上，被证实的最严密的理论。量子力学一诞生就显示出了强大的生命力，迅速在各个行业中扩展开来，并成为一门宇宙自然的基础理论。 
  
  量子力学自诞生之日起到现在，历经100多年的时间  快速发展并  逐渐  完善起来  ，成为一套成熟的理论  ，  为大众所追捧。量子力学以其独特的魅力，  解决了许多经典理论不能解释的现象，大量的实验事实及实际应用也证明了量子力学是一个成功的物理理论  ，在实际应用中有着广阔的前景。 
  
  尽管如此，就目前来讲人们对  量子力学基本原理的理解  却存在着很大的争议，尤其在对量子是什么的问题上，还是很模糊的。在当初普朗克的能量子理论指引下，  众多的物理学  家通过实验引证  自己观点  ，  对量子的解释提出了  若干  自己的看法  ，在大方向不变的情况下，导致对量子的理解众说纷纭，没有统一的定论。有人认为量子是一种状态、一种性质还是一种理念；有人认为量子是一种单位，一种思维方式等等。迄今为止，人们在对量子的理解上依然存在着弱点与缺陷，还没有产生一套真正让人信服的完善定义，没有真正展示出量子的内涵来。我们在对量子的认识中，目前也只是小用，并没有最大限度发挥量子应有的作用。 
  
  从量子的发展历程可以看出，普朗克把量子定为一份一份的能量子概念，虽然拉开了量子力学的序幕，但已经不适合量子理论发展的需要。量子力学发展到现在又滋生出了许多新的内涵，量子理论又经历了一个个十字路口，甚至让人感到迷惘。从人们对量子理论不断探索发现，量子理论发展到今天不止是科学的问题还是哲学的问题，甚至也属于宗教所讨论的范畴，从量子表现出的一些诡异现象可以看出，量子理论是一个大杂烩的理论，集科学、哲学、宗教于一体。或许量子理论将成为宇宙终极的基础理论。 
  
  量子含义广泛，量子理论内容深奥，就像中国古典汉语文字一样，在不同的语境中有不同的意思，人们目前对它的认知还非常肤浅，只处于初级阶段，随着时代的日新月异，人们思维观念的更新换代，量子的概念还在不断变化发展，量子的影响也在日益扩大。基于量子动态发展的本质及博大精深的思维内涵，目前有关对量子的解释还没有形成系统的统一定论，量子的理解仍有争议，对量子的定义存在着偏差。以至于让人们摸不着头脑，大多数科学家公说公有理，婆说婆有理，总认为自己的说法是正确的，没有形成统一的理论。量子力学发展到现在延伸出的更多理论，越发让人觉得量子理论更加神秘难懂。 
  
  具体来讲，如何定义量子才比较全面而简洁呢？理解量子的含义是学好量子力学的基础。  什么是量子  ？  很多人对此都感到困惑，不知所云。 
  
  量子世界的现象是奇妙的，量子理论也是自然科学史上最复杂而神秘的一个理论，量子理论发展这么多年了，没有人能真正理解其中深奥的含义，为什么这么说呢？就连量子  理论  的创始人们  也无法说清楚量子究竟是什么，随着科学实践的不断发展，人们思维经验的不断积累  ，  量子的定义虽然迷雾重重，变得更加诡异，但其内涵  已逐渐  走向  明晰。 
  
  量子是一个大范围的概念，含义比较广泛，在不同的语言环境中代表不同的意思。 
  
  量子没有质量、体积，没有数量，没有形状、大小，只有能量。 
  
  量子相对来说比较抽象，不是一个实物粒子，是一个抽象的概念，虚拟元素，也是一种现象，在一定的环境中也是一种物质；在一定的语境中还表示单位，如实体  物质由不可再分的最小单元夸客构成，可以说物质也是量子化的，量子在这里表示一种物质细分到不可分割的最小单位的概念。我们周围的声音、温度、光线、力量，人的魅力、颜值，知识，时间、思维、规律、现象等都可以看成由一份一份的小单元所构成，这些都是量子或者是由量子组成的，量子几乎包括了我们宇宙中的一切物质现象。 
  
  量子含义包罗万象  ，动态性非常强，不同的人对量子有不同的理解，在不同的时代背景下又会滋生出新的含义，可以描绘无穷无尽的宇宙各种规律现象。 
  
  量子究竟是什么呢？     量子归纳起来有如下几种含义： 
  
  1、量子是一种能保持物质属性的最小结构单元的总称。一种粒子，无论其大小、形状如何，只要不可再分并保持着一定的物质单元属性，那么它就可以看成量子。量子与物质的形体、结构没有多大关系，是人为总结出来的一个物理量。 
  
  量子主要是没有质量、没有形体的物质，是组成物体的基本单元，最主要的特点是无影无形，主要依附在物质周围。表现出物质的某种属性，如颜色、温度、带电性、可观察性等。 
  
  2、  量子是各种能量细分单元的统称，这就是普朗克的能量子概念，我们可以把能量看成一份一份的小单元，这种小单元就是量子，量子又代表着能量。说起能量，这又是一个复杂的话题，这里我们只简单的讲一讲，能量是一种能引起其它物体变化的存在。众多量子可以组成能量  ，  量子也称为能量子。能量子  可以单独存在，  能组合在一起  构成波体物，如光、声、电、  力  等  就是由相应能量子组成的，不同的能量子组成的能量不同。能量的最大作用是能对其他物质产生影响，使其他物质发生变化，这种作用主要是利用能量子变化来实现的。 
  
  3、量子是一种单位。一个物理量如果存在最小的不可分割的基本单元，则这个物理量可以说成是量子化的，并把这最小单元称为量子。量子在研究中是组成物质最小的物质单元，不能再细分，  理论上没有比量子更小的物质单位了，量子虽说是不可再分的离散单位，但所有量子又是以整体形式组合在一起的，又表现出量子整体的特性  。如梯子由许多台阶组成，每一个台阶就是组成梯子的最小单位，我们只能说梯子由一个一个最小单元的台阶组成，而不能说梯子有1/2个或更小的台阶组成。如这里的台阶就相当于一个量子单位。又如光是由光量子组成，光量子就是组成光的最小单元，不能说还有1/2个光子、  2/3个光子，光子就是组成光能量的最小单位。又如一栋建筑物由一万块砖组成，那么这个砖就是组成建筑物的最小单位，砖就可以看成量子。 
  
  4、从人类思维认知角度来讲，量子是一个抽象的概念，是思维感知到的内涵，也是物质上所表现出来的一种内禀属性，这种属性包括着一定的密码信息，这些信息能刺激人体感知系统让思维意识到，也称为量子信息或信使粒子。 
  
  人对宇宙万物的感知到底“知”的什么呢？宇宙客观物质和人是两类独立的个体，两者并不相关，但两者又是紧密相联系的，思维意识“知”的就是宇宙万物上的一种抽象密码信息情况，同时这种密码信息还能存储在思维里，主导人思维的发展，能对人的思维及个体产生影响。思维所“知”的抽象信息密码就称之为量子，量子是人与宇宙万象联系的桥梁，是人与人交流的工具及纽带。 
  
  比如我们说到酸梅，我们的唾液就会自不其然地流出来，是什么物质使得我们的唾液流出来呢？这是因为酸梅上的量子信息刺激了我们的神经系统，促使我们唾液流出来。这里的酸上包含着一种量子态物质，刺激我们相应信息的神经元，从而使我们的唾液流出来。同样的道理在冬天里我们说到火，我们的身体就会暖和，因为火这种客观存在上面加载有一定的量子信息，我们的思维能感知到这种信息并作出相应的反应从而调节我们的身体机能，使其感到暖和。比如我们感知眼前的物品，而物品却在原地不动，是物品的什么刺激我们的神经呢？让我们感觉到物品的内涵，我们可以把物品信息进行描述，甚至可以和他人交流，这也是由物品上附加的量子信息引起的。如一本书有巨大的影响力，这种影响力也是量子。 
  
  5、量子还表示物质存在的一种状态，称为量子态。量子态是无影无形，离散而又可以看成一个整体的物质状态。量子态物质在宇宙中种类众多，形式各样，几乎影响着我们生活的方方面面，思维、声音、光线、味道、信息、运动、颜色等都可以看成是量子态物质。量子态物质可以同时或单个的看成波、粒子、膜、场等形式，如果拥有这些特性的物质可以看成是量子态，如电子是一种量子态物质。在宇宙中以波、粒子、场等形式出现。 
  
  6  、量子还是  一类存在现象的统称，  是为专门迎合我们感官器官而出现的，根据感官器官感知到的内涵，如我们眼睛看到的，耳朵听到的，触觉嗅到的，都可以称为量子。同时还能表现出物体的大小和温度  、  颜色、体积、变化等，这些都可以归结为  由  量子  引发的  现象。如一碗水，水面平静的时候，除了水以外什么都没有，当加载力量子后水面上有波纹，水波就是力量子的表现。宇宙中的各种现象是量子组合而形成的。量子组合从时空和维度上讲有无穷性，如我们听到自然界千变万化的声音，就是由各种量子组合而成。  宇宙中量子存在的方式及种类很多，在一般在原子中，量子受  原子核  的影响，由原子核上的弦  发出，  依附在原子核上或原子核周围，  对原子核起限制作用，同时也受原子核的影响，对外表现出原子核的某种性能  ，如表现出原子核的颜色、温度、是否带电等  。  它  和  物质内部原子核一起构成物质的原子  或者分子  ，也可以  整体  存在于物体的表面和外部，对外表现出物体拥有的能量，可以说量子是构成物质的主要成份，同时量子也表现出  物质的温度、色彩、光泽度、导电性、形态、状态（运动、发音）等  ，  而这些都是客观存在的自然现象  ，  我们可以通过  感官器官感知其存在  。  量子这种物质很特殊，没有质量，而又充满着整个宇宙空间或者物质中，拟乎有不占用空间，可以中合而消失掉，变成虚无。  量子总的来说是一种无质无体，在宇宙空间中无处不在，而我们又能感知到的物质。如果我们随便伸手在眼前空间中抓一把，假如我们眼前是真空，排除空气外，那么我们手里抓到的是什么呢？是各种量子，有声、光、电量子等等。 
  
  7、  量子是一种介质  ，是承载和传播一种隐形信息的工具，  假如说我们观看一幅有关水果的画卷，往往我们的唾液就  会  不知不觉的流出来，这是什么原因呢？这说明了什么？光  量子  通过这幅画卷，反射到我们的眼睛里，刺激我们的神经细胞，使我们的唾液产生。具体来讲，又是什么刺激我们的神经细胞呢？其实是画卷里  所含的一种隐形信息  元素在刺激我们的神经细胞，导致我们产生的唾液。这种元素就是虚子  ，虚子加载在光量子上，通过光量子介质的传播刺激了  我们的神经细胞，  从而产生唾液现象，  我们神经细胞吸收的是光子中的虚子  。物体对物体的影响是通过什么来实现的，也是通过虚子来实现的，人对物体的控制就是通过虚子控质量子来对物质变化进行控制的。 
  
  8、量子还代表一个系统。量子含义广泛，认识量子往往不能只看表象，要在具体的语言环境中去分析，才能展现出完整的性质。量子代表着一个强大的现象系统，这种系统在宇宙中起着重要的作用，影响着人们的方方面面。如知识就可以看成一种量子系统，信息也可以看成一种量子，这些都是一套完整的理论系统。 
  
  量子的内涵广泛，是宇宙的基础物质单元，包容着宇宙中万事万物  ，不同的物质环境中，量子所表现出来的意义其性质是不一样的  。综合起来说量子主要是指  能保持物质  物理特性的最小单元  的统称  ，量子的最大特点就是没有质量，却又能表现出一定的物理特性。  这样来定义量子  ，  大致上能把量子的相关特性融合到一起  ，基本上能说明人们在对各种客观宇宙现象中所了解到的量子现象。无论物质单元如何变化，如何抽象，甚至如何虚幻复杂，把量子看成介质也好，看成系统也好，看成物质最小单元也好，那就是它们都拥有一定的物理属性，并为我们所感知到，这一点是定义量子的根本，量子与我们的思维感知有很大的关系。 
  
  量子基本上是没有质量的物质单元，  宇宙中没有质量的世界是一个庞大的世界，远远大于我们有质量的世界。如我们的思维就是一个没有质量的世界  ，思维充满着整个宇宙却又不占用任何宇宙空间，宇宙中的一切都与思维感知有关，都是思维的派生物。量子现象的内容广博，  宇宙中一切物质发展都与量子现象有关。如物质的颜色  ，  温度，人类  身体的运动，引力，思维的  认知  ，  宇宙的走向等这些都可以用量子现象来解释。 
  
  二、古人的量子观 
  
  量子的内涵  远远不止这些，  量子  也  不是在近代才产生的，其实在很早以前就已经产生了量子相关理论，只是名字叫法不一样而已。 
  
  古希腊  哲学家  留基伯认为，“原子”或“以太”和“虚空”是万物之源  ；  中国  古代  的伏羲、孔子等人认为太极是万物之源，  所有的物质包括生命、恒星、空气等等都是从这里面产生出来的。  其实这些都是简单朴素的量子理论  ，太极、以太、虚空，它们都是量子化的，都能显示出一定的物质特性  。  如果  我们  把不可分割的“原子”或“以太”看成是实  物，  “虚空”看成是虚  物  ，  宇宙则是实与虚的融合体。  太极、以太从本质上讲就是一种量子现象，而构成太极，以太的最小单元可称为量子。这些理论恰好也是哲学思想的源头，故此有人说量子理论是联系科学与哲学的桥梁。 
  
  宇宙中，没有质量的就是量子的。在宇宙中哪些属于没有质量物质种类的范畴呢？如温度、光线、味道、颜色、知识、思维、时间、空间等等，这些都是属于没有质量的物质，这些物质在宇宙中作用重大，都是由量子组成的。 
  
  思维是宇宙中一种很奇特的物质，思维也是量子化的，思维意识的本质也是量子效应。 
  
  在我们固有的意识中，以前我们总生活在一个有质量、有形体的客观世界中，而忽视了没有质量、没有形体物质的世界。没有质量、没有形体物质的世界更加广博深奥，一切没有质量、没有形体物质世界属于量子世界，这个世界几乎占据着整个宇宙的全部，我们所感知到的有质量物质的世界不到整个宇宙无质量世界的1%。 
  
  在众多量子态物质中，我们感知器官感知到的量子称为实量子，  如声、光、温度等量子是实实在在存在的实量子。像  力量子等我们的感知器官不能直接感知到可以从它的表现间接感知到我们称为虚量子。时间、空间、知识、思维等是宇宙中存在的，要通过我们深层次的思维体验才能感知到其存在性，这些物质的组成单元统称虚子。 
  
  在了解量子理论的定义后，我们将对量子理论有一个清醒的认识  ，那么我们身边的一些量子现象将不会变得那么扑朔迷离，量子论将我们的思维带向更广阔的宇宙深处。 
  
  众多量子组成一个强大、复杂、虚幻的量子世界，量子世界伴随着我们的宇宙世界存在而存在，我们除了生活在客观世界之外，还生活在量子世界中。 
  
  从目前人们对各种宇宙现象的分析来看，思维是量子力学的主体  ，我们有理由把思维加入到量子力学的内涵中来，  我们把有思维参与的量子力学理论称为量子心学  ，量子心学将开拓一片比量子力学更广阔的空间。 
  
    
  
    
  
 :bol��A1n�-��t&����000pt;mso-font-kerning:1.0000pt;" >：把一只猫放进一个 密封好  的盒子里，然后把这个盒子接到一个包含  有  原子核和毒气设施  的装置上  。原子核  在一小时内有一半的几率可能  发生衰变，  衰变后所释放出来的  粒子就会触发毒气设施，  使毒气释放出来，  毒气一触发就会杀死这只猫  ，原理大概是这样子的。 
  
  我们想象一下，在我们对猫进行观察之前，盒子里的猫究竟是死是活，我们不知道。换句话说  ，猫处于  一  种既死又活的迭加状态。 
  
  按照哥本哈根学派的理论来说，在打开盒子进行观察时，猫的生死就会是固定的，要么生，要么死，这个理论看起来并没有什么问题，我们是要在打开盒子之后才能确定猫是死是活。客观上，猫的死活，是不需要人们观察的！早在你观察之前，它的生死就是固定的！但是你没有观察它，猫的生死对我们来讲是毫无意义的，当我们观察它，才会变为我们思维感知的内涵，量子系统的叠加态会因由和外部世界的相互作用，或被外部世界测量时而变成一种固定态的理论，参照实验来说，即猫是在被外部世界所观察之后，它的生死才处于一种固定态。但按照客观来说，这个猫，不管你外部观察与否，它的生死早就固定了。 
  
  这个问题一提出来，物理学家一个个都惊呆了，原来以为只有微观世界才有这种  状  态叠加，就是状态不确定，既处于这个状态，又不处于这个状态  ，  现在  在  宏观世界也  适用了，  猫不就是这样吗？有一只既死又活的猫。这与我们的经验严重违背。这个猫是死了还是活着？既死又活是同时存在的，量子力学认为两者同时存在。那么怎么可能既死又活同时存在呢？人不能想象这种状态，于是大家就把这个实验进一步讨论下去。 
  
  1963年获得诺贝尔物理学奖的维格纳  在薛定谔的猫的基础上，又有了一个新的想法  ：我让个朋友戴着防毒面具也和猫一起呆在那个盒子里面去，我躲在门外，对我来说，这猫是死是活我不知道，猫  可能  是既死又活。事后我问在毒气室里戴防毒面具的朋友，猫是死是活？朋友肯定会回答，猫要么是死要么是活，不会说是半死不活的。他这个说法一出来大家就发现，问题在哪儿呢？一个人和猫一起呆在盒子里，人有意识，意识一旦包含到量子力学的系统中去，它的波函数就坍缩了，猫就变成要么是死，要么是活了。也就是说猫是死是活，只要一有人的意识参与，  猫的生死状态  就不再模糊  ，而变得确定  。维格纳总结道，当朋友的意识被包含在整个系统中的时候，叠加态就不适用了  ，就变成一种确定的状态  。 
  
  即使他本人在门外，箱子里的波函数还是因为朋友的观测而不断地被触动，因此只有活猫或者死猫两个纯态的可能。  从这个实验可以看出  ，意识可以作用于外部世界，使波函数坍缩  变成确定的状态  。确实只能这样认为  ，人的观察会使波函数的量子状态坍塌  。  人们观察的结果会使物质的状态发生变化，可以从虚拟的叠加状态变为确定的实际状态。在我们没有观察之前物质世界是不确定的，当我们观察之后物质世界就会变成确定的状态。 
  
  意识是我们观察世界的主体，我们的世界随着意识的变化而变化，世界是什么样子的本身并不重要，这完全取决于我们的观察。 
  
  量子力学发展到这里似乎走上了歧途，于是乎让人感到越来越疑惑了，量子竟然和意识走在了一起，这条歧途将通向一个唯心主义的领域，顺着这条路走下去，将不可避免的陷入“多重宇宙”、“平行时空”、“无限分裂宇宙论”的泥潭。 
  
  从这条歧途返回来，我们再来看看量子力学在什么地方出现了问题？ 
  
  必须承认量子理论是成功的理论。它能够完美的解释一些观测到的粒子的现象。但它不可预测的随机性又和我们的普通常识发生了冲突。难道量子论是一个不完美的理论，缺少一些造成随机性的隐含变量。 
  
  顺着这个思路，玻姆在1952年创立了一个完整的隐变量体系。他假设一个电子具有确定的轨迹，而又认为是隐变量在扰动了它，造成我们观察不到的情况。这个理论却遭到了爱因斯坦的强烈反对，存在却观察不到这和不存在又有什么分别呢？ 
  
  世界本来就是实实在在存在的，而现在物理学不得不重新审视这个荒谬的问题，世界到底是客观还是主观？ 
  
    
  
    
  
 
  
  
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3. 几个关于量子物理的问题，求高手简明扼要……

(1)大致上别人回答得很清楚了。塌缩大致意思就是“当你测量系统的某一力学量（比如位置）时并得到一个确定结果时，体系的波函数在测量后将变为该值所对应的本征函数”。
(2)这个问题得从爱因斯坦等的EPR佯谬说起。
    先举个例子，如果两个粒子有纠缠（比如说，它们的总动量和为零），在你没测量前，你不知道这两个粒子分别动量是多少，只知道它们的动量和为0。而当你一旦测量A粒子动量时，得到一个确切的值，此时整个体系（不只是A粒子）波函数塌缩到对应的本征态上，此时AB间纠缠解除。然而对于B来说，它将始终保持该动量本征态（因为自由空间的哈密顿算符和动量算符互易）于是你可以相当有把握的断定，如果再去测量B的动量，必然是前一次测量的相反数。但是，从另一个角度看，由测量导致的波函数塌缩对于整个体系是非定域的（也即虽然我是在A的位置作测量，但整个塌缩过程的传递是超光速甚至瞬时的）。
    那么再回答你的问题，从上面知，波函数塌缩将导致量子纠缠态被解除，同时在空间产生一个非定域的效应。而这种效应已经被各种实验所证实，也因此其违反狭义相对论，被认为有望用作信息传递。

4. 原子论简史 它始于原子论，最终导致了量子力学

原子论是对原子和物质 性质的科学描述，它结合了物理、化学和数学的元素。根据现代理论，物质是由称为原子的微小粒子组成的，而原子又由亚原子粒子组成。给定元素的原子在许多方面是相同的，但与其他元素的原子不同。原子以固定的比例与其他原子结合形成分子和化合物。
 
 该理论随着时间的推移而演变，从原子论哲学到现代量子力学。以下是原子理论的简史：
 
 原子与原子论
 
 原子论起源于古印度和希腊的哲学概念。“原子”一词来自古希腊词atomos，意思是不可分割的。根据原子论，物质由离散的粒子组成。然而，该理论是对物质的众多解释之一，并非基于经验数据。公元前五世纪，德谟克利特提出物质由称为原子的坚不可摧、不可分割的单位组成。罗马诗人卢克莱修记录了这个想法，因此它在黑暗时代幸存下来，以供以后考虑。
 
  
 
 道尔顿的原子论
 
 直到 18 世纪末，科学才提供了原子存在的具体证据。1789年，安托万·拉瓦锡（Antoine Lavoisier）制定了质量守恒定律，指出反应产物的质量与反应物的质量相同。十年后，约瑟夫·路易斯·普鲁斯特（Joseph Louis Proust）提出了定比例定律，该定律指出化合物中元素的质量总是以相同的比例出现。
 
 这些理论没有参考原子，但约翰道尔顿在它们的基础上发展了多重比例定律，该定律指出化合物中元素的质量比是小的整数。道尔顿的多重比例定律来自实验数据。他提出，每种化学元素都由单一类型的原子组成，这种原子不能被任何化学手段破坏。他的口头报告（1803 年）和出版物（1805 年）标志着科学原子理论的开始。
 
 1811 年，Amedeo Avogadro 纠正了道尔顿理论的一个问题，他提出在相同的温度和压力下，相同体积的气体包含相同数量的粒子。阿伏伽德罗定律使准确估计元素的原子质量成为可能，并明确区分了原子和分子。
 
 1827 年，植物学家罗伯特·布朗对原子理论做出了另一项重大贡献，他注意到漂浮在水中的尘埃粒子似乎无缘无故地随机移动。1905年，阿尔伯特爱因斯坦假设布朗运动是由于水分子的运动。该模型及其在 1908 年由让·佩兰 (Jean Perrin) 的验证支持了原子理论和粒子理论。
 
 原子核和原子
 
 到目前为止，原子被认为是物质的最小单位。1897 年，JJ 汤姆逊发现了电子。他相信原子可以分裂。由于电子带有负电荷，他提出了原子的李子布丁模型，其中电子嵌入大量正电荷中以产生电中性原子。
 
 汤姆森的学生之一欧内斯特·卢瑟福在 1909 年反驳了李子布丁模型。卢瑟福发现原子的正电荷及其大部分质量位于原子的中心或原子核。他描述了一个行星模型，其中电子绕着一个带正电荷的小原子核运行。
 
 原子的玻尔模型
 
 卢瑟福走在正确的轨道上，但他的模型无法解释原子的发射和吸收光谱，也无法解释电子为何没有撞入原子核。1913 年，尼尔斯·玻尔提出了玻尔模型，该模型指出电子仅在距原子核特定距离处绕原子核运行。根据他的模型，电子不能螺旋进入原子核，但可以在能级之间进行量子跃迁。
 
 量子原子论
 
 玻尔的模型解释了氢的谱线，但没有扩展到具有多个电子的原子的行为。一些发现扩展了对原子的理解。1913 年，弗雷德里克·索迪（Frederick Soddy）描述了同位素，它是一种元素的原子形式，包含不同数量的中子。中子于 1932 年被发现。
 
 Louis de Broglie 提出了运动粒子的波状行为，Erwin Schrödinger 使用薛定谔方程 (1926) 对其进行了描述。这反过来又导致了 Werner Heisenberg 的不确定性原理 (1927)，它指出不可能同时知道电子的位置和动量。
 
 量子力学导致了原子理论，其中原子由较小的粒子组成。电子可能存在于原子中的任何地方，但在原子轨道或能级中发现的可能性最大。现代原子理论描述的轨道可能是球形、哑铃形等，而不是卢瑟福模型的圆形轨道。对于具有大量电子的原子，相对论效应开始发挥作用，因为粒子的运动速度只有光速。
 
 现代科学家已经发现了构成质子、中子和电子的更小的粒子，尽管原子仍然是不能用化学方法分割的最小物质单位。

5. 将量子力学和广义相对论结合起来，发现时间顺序，显示出量子纠缠

量子力学和引力理论因互不相容而臭名昭著，尽管在过去的五十年里，许多物理学家都做出了努力。然而，现在一个由维也纳大学、奥地利科学院、昆士兰大学和史蒂文斯理工学院物理学家领导的国际研究小组，将描述时间流动两种理论的关键要素结合起来，发现事件之间的时间顺序可以显示出量子特征。根据广义相对论，大质量物体的存在减慢了时间流动。这意味着放置在一个巨大物体附近的时钟会比放置在更远物体上的时钟运行得慢。
  
 
  
 然而，量子理论定律能让任何物体以叠加态制备，两个位置的叠加状态不同于将一个物体随机放置在一个位置或另一个位置：这是物体存在的另一种方式，量子物理定律允许这样做。物理学中一个悬而未决的问题是：当一个质量足以影响时间流动的物体处于量子叠加状态时会发生什么？这是一个有争议的话题：一些物理学家称这种情况根本不可能发生（一些新机制必须从一开始就阻止叠加的形成）而另一些物理学家则建立假设，这是可能的基础上，发展出完整的理论。
  
 
  
 昆士兰大学Magdalena Zych解释说：首先要解决一个问题，如果一个时钟受到一个处于量子叠加态的巨大物体影响，它会测量什么？科学家们本以为会遇到一些障碍，使这一设想成为不可能，但令人惊讶的是，使用标准物理教科书能够准确地描述发生了什么。
  
 
  
 发现，当一个巨大质量物体被放置在一组时钟附近的量子叠加位置时，时间顺序可以成为真正的量子，而不受任何经典描述的影响。维也纳大学和奥地利科学院的合著者卡斯拉夫·布鲁克纳表示：量子时间顺序可能出现的机制与日常经验相当遥远。
  
 
  
 但研究中最重要的发现是，量子时间顺序是完全可能的，它会产生新的物理效应。为了说明发生了什么，想象两艘星际飞船正在为一个任务进行训练。他们被要求在指定的时间向对方开火，并立即发动引擎，以躲避对方的攻击。如果任何一艘船太早开火，它将摧毁另一艘，这就在开火事件之间建立了一个明确无误的时间顺序。如果一个强大可以放置一个足够大的物体，比如说一颗行星，靠近一艘飞船，它就会减慢计算时间的速度。因此，离质量较远的船将过早地开火，而第一个人无法逃脱。
  
 
  
 量子物理和引力定律预测，通过操纵行星的量子叠加状态，飞船最终可能会被摧毁，而这两种状态中的任何一种都会被摧毁。这种涉及两个系统的叠加态称为纠缠态，这项新研究表明，事件之间的时间顺序可以显示出叠加和纠缠——真正的量子特性，这对于检验量子理论与替代理论之间的关系尤为重要。这一结果可以作为量子引力框架的理论实验依据，从而有助于进一步构建正确的量子引力理论。
  
 
  
 这项研究也将与未来的量子技术有关，利用量子顺序执行操作的量子计算机，可能会打败只使用固定序列操作的经典计算机。量子时间顺序的实际实现不需要极端条件（例如行星处于叠加状态）而且可以在不使用重力的情况下进行模拟。时间的量子特性发现，可以在即将到来的量子计算机时代带来更好的量子器件。

6. 求一道量子力学题的详细过程，这道题是陈鄂生的《量子力学习题与解答》上的第1.17题。

第一步你可以想一下，不明白的话再追问我吧，我还没看第一步，我是物理学专业的。如果对的话别忘了采纳。

7. 量子力学发展过程，其理论体系是怎么建立起来的？

开始是由两个著名实验引起（黑体辐射实验和迈克尔逊莫雷实验），黑体辐射实验人们无法用经典物理学解释，布朗克首次提出能量子假设后，引入了量子这一概念，后来爱因斯坦受到启发，采用光量子的假设，成功解释了光电效应，光具有波粒二象性。因而，量子这一概念成为科学家谈论的焦点，人们开始意识到牛顿力学在微观世界里面已经不再适用，必须有一个理论来量化微观系统。这时德布罗意提出了物质波的概念，即实物粒子和光子一样也具有波粒二象性，但对于实物粒子波的物理意义，人们还不能给出解释。薛定谔写出了薛定谔方程，建立微观粒子的波动方程；波恩对波函数给出了统计解释，粒子在空间的分布是有一定概率；海森堡建立了矩阵力学，将力学量都用矩阵表示。考虑的粒子随空间位置而呈概率分布，那其他力学量是否也是呈概率分布呢？海森堡提出不确定性原理，并利用矩阵变换解释了力学量在不同表象中的表示，粒子的其他力学量也是呈概率分布，只是采用了不同的表象。这样波动力学和矩阵力学完整理论正式形成，也标志着量子力学理论正式形成。

8. 量子力学认为，描述一个原子轨道需要3个量子数，描述一个电子的运动状态需要4个量子数，因此，描述某元

p的角量子数为1
因此3、1、+1、+1/2