量子是什麼 量子具有什麼特性 又有什麼作用

2021-08-10 19:46:58 字數 6165 閱讀 6349

1樓:胖福的小木屋

量子究竟是什麼

量子(quantum)是現代物理的重要概念。即一個物理量如果存在最小的不可分割的基本單位,則這個物理量是量子化的,並把最小單位稱為量子。

1900 年,普朗克首次提出量子概念,用來解決困惑物理界的「紫外災難」問題。

紫外災難:19世紀末,科學界許多科學家已經開始深入研究電磁波,由此誕生了黑體,黑體則是屬於熱力學範疇,黑體是一個理想化了的物體,為了研究不依賴於物質具體物性的熱輻射規律,物理學家以此作為熱輻射研究的標準物體。

它能夠吸收外來的全部電磁輻射,並且不會有任何的反射與透射。換句話說,黑體對於任何波長的電磁波的吸收係數為1,透射係數為0。而我們知道一切溫度高於絕對零度的物體都能產生熱輻射,溫度愈高,輻射出的總能量就愈大,短波成分也愈多。

隨著溫度上升,黑體所輻射出來的電磁波則稱為黑體輻射。紫外災難則指的是在經典統計理論中,能量均分定律預言黑體輻射的強度在紫外區域會發散至無窮大,這和事實嚴重違背。

普朗克假定,光輻射與物質相互作用時其能量不是連續的,而是一份一份的,一份「能量」就是所謂量子。

然而當時的物理界,包括普朗克本人,都討厭「量子」這個怪物,千方百計想要將它消化在經典物理的世界之中,但卻屢試不果。

唯有愛因斯坦獨具慧眼,提出了「光量子假說」,他認為光輻射不僅在於與物質相互作用時的能量是一份一份的,光輻射的能量,本身就是「量子化」的,一份能量就是光能量的最小單元,後來稱之為「光量子」,或簡稱「光子」。

後來,在兩者基礎上,以玻爾為首的哥本哈根學派發展出來了量子力學,哥本哈根詮釋也就成為量子力學的正統解釋,其中恩的概率解釋、海森堡的不確定性原理和玻爾的互補原理,三者共同構成了「哥本哈根解釋」的核心,量子力學與相對論共同構成了現代物理體系的兩大支柱。

按物理運動規律的不同,我們將遵從經典運動規律(牛頓力學,電磁場理論)的那些物質所構成的世界稱為「經典世界」,將遵從量子力學規律的那類物質所構成的世界稱為「量子世界」。「量子」就是量子世界中物質客體的總稱,它既可以是光子、電子、原子、原子核、基本粒子等微觀粒子,也可以是bec、超導體等巨集觀尺度下的量子系統,其共同特徵就是必須遵從量子力學的規律。

量子所具有的重要特性

量子所具有的比較重要的特性有量子疊加、量子糾纏。

量子疊加最有名的就是「薛定諤的貓」理論了,薛定諤的貓是指在一個盒子裡有一隻貓,以及少量放射性物質。之後,有50%的概率放射性物質將會衰變並釋放出毒氣殺死這隻貓,同時有50%的概率放射性物質不會衰變而貓將活下來。

根據經典物理學,在盒子裡必將發生這兩個結果之一,而外部觀測者只有開啟盒子才能知道里面的結果。但是在量子的世界裡,當盒子處於關閉狀態,整個系統則一直保持不確定性的波態,即貓生死疊加。貓到底是死是活必須在盒子開啟後才能夠知道。

這裡涉及到了一個電子雙縫實驗實驗,在德布羅意提出了波粒二象性之後,戴維孫和革末通過實驗確認了一切物質都具有波粒二象性後。量子力學認為當人們沒有對粒子進行觀察的時候,它們是以波的形式運動,由於存在干涉,穿過雙縫後會出現一道道痕跡。一旦觀測後,它們立刻選擇成為粒子,就不會產生干涉,穿過雙縫留下痕跡。

然而,薛定諤忘記了量子力學是旨在**微觀領域,而非巨集觀世界,有時候巨集觀世界是無法用來解釋微觀世界的。

量子力學的一箇中心原則就是粒子可以存在於疊加態中,能同時擁有兩個相反的特性,也就是我們說的波粒二象性。儘管我們在日常生活中常常面對「不是a就是b」的抉擇,而但在微觀世界中是可以接受「既是 a 又是 b」的,就好像我們經常說一個人,不能簡單判斷他是善惡一樣。

薛定諤的貓可以說非常生動形象讓大家看清了量子力學的本質—— 一個量子系統可以處在不同量子態的疊加態上。

疊加狀態會引起量子糾纏,在量子力學裡,當幾個粒子在彼此相互作用後,由於各個粒子所擁有的特性已綜合成為整體性質,無法單獨描述各個粒子的性質,只能描述整體系統的性質,則稱這現象為量子纏結或量子糾纏(quantum entanglement)。

量子糾纏是一種純粹發生於量子系統的現象;在經典力學裡,找不到類似的現象。舉一個例子,在微觀世界裡,兩個糾纏的粒子可以超越空間進行瞬時作用。也就是說,一個糾纏粒子在地球上,另一個糾纏粒子在月球上,只要對地球上的粒子進行測量,發現它的自旋為下,那麼遠在月球上的另一個糾纏粒子的自旋必然為上。

除此之外,量子還有一個有趣的現象,就是量子隧穿效應,舉個例子,假如人在趕路,前面有一座大山擋住了去路,那麼人如果要前往大山的另外一邊,那麼你就只能翻過山去。但是對於粒子而言,它可以直接穿過去,即使能量不足,也可以穿山而過。這就是粒子穿牆術——量子隧穿效應。

基本粒子沒有形狀,沒有固定的路徑,不確定性是它唯一的屬性,既是波,也是粒子,就像是我們對著牆壁大吼一聲,即使99.99%的聲波被反射,仍會有部分聲波衍射穿牆而過到達另一個人的耳朵。因為牆壁是不可能切斷物質波的,只能在攔截的過程中使其衰減。

量子科學目前來說,最廣泛的應用是量子通訊和量子計算機。經典通訊較光量子通訊相比,其安全性和高效性都無法與之相提並論。安全性-量子通訊絕不會「洩密」,量子通訊技術被認為是「保障未來資訊社會通訊機密性和隱私的關鍵技術」。

而量子計算則被認為是第四次工業革命的引擎,目前,科學界普遍認為,第四次工業革命將會在核聚變、量子技術、5g、人工智慧、基因工程這5者之中誕生。

目前來說,經典計算機的發展已經陷入瓶頸,隨著電晶體體積不斷縮小,計算機可容納的元器件數量越來越多,產生的熱量也隨之增多。其次,隨著元器件體積變小,電子會穿過元器件,發生量子隧穿效應,這導致了經典計算機的位元開始變得不穩定。

電晶體科學家認為量子計算機可以突破目前的困境,量子計算是一類遵循量子力學規律進行高速數學和邏輯運算、儲存及處理量子資訊的物理裝置。當某個裝置處理和計算的是量子資訊,執行的是量子演算法時,它就是量子計算機。

2樓:shirley威

量子是現代物理的最要概念,一個物理量存在最小不可分割的單位即為物理化,最小的單位是量子。重要的特性有量子疊加和量子糾纏。量子的作用目前運用最廣是量子通訊和量子計算機。

3樓:宇宙解祕者量子學家

量子是什麼?它是宇宙的根本,是星系時空的基礎,是我們身邊火、光與溫度和氣候環境等,量子具有相対相互性,迴圈輪迴性,一體時空性,能量有運動和變化作用,有組合與分化作用,有中合與進化作用,有混合與混組作用等。量子主要以量子態和量子作用現象兩種方式存在。

認知量子可以解釋大自然現象。

4樓:喬松情感

量子是物理存在的最小的不可分割的基本單位,量子有不確定性原理、不可克隆等特性,量子是現代物理學的重要概念,可以用來解釋許多科學問題!

5樓:徐瑜翎

量子研究是科技的未來方向!能解釋很多物理現象!人類宇宙未知的東西太多了!值得期待!

6樓:x我愛你

世界上的一切物質都可以用能量去換算,這就是愛因斯坦用他一生的智慧提取的公式:能量=物質乘以光速的平方。既然這樣,我們就可以把一切物質當成能量去看待。

能量是怎麼形成的呢?是由物質內部的運動和振動產生的。小到原子、分子,大到天體執行,都在不斷的運動和振動。

因此世間一切有形、無形的物質皆是不同的運動週期、和不同的振動頻率形成的能量,只是週期和頻率各不相同,因而產生不同的表現形式。

振動論,是一個龐大的理論體系,是解釋一切自然現象存在狀態和相互作用的基本依據。

意識傳遞能量

愛因斯坦的老師——量子物理學家普朗克,還有一個公式:e=hv(e是能量,h是一個量子常數,v是振動的頻率),意識就是振動,頻率越高能量就越強。因此,頻率最高的成為無形的物質,如思想意識。

頻率其次的為有生命的物質,比如人和動物,當然人比動物要再高一點,振動頻率最低的成為固體物質,比如花草樹木、桌子等等。這就是中國傳統文化裡說的:萬物皆有靈。

只是無形能量總比有形能量更加具有威力,更加具有高層次的力量和功能。既然萬物都是能量,按照能量守恆原理,能量既不能憑空產生,也不會無故消失。只能從一個物體轉移到另一個物體,或者從一種形式轉化成另外一種形式。

人體內時刻都在產生能量,比如身體內部的有形能量——即物質能量的傳遞,是從分子到分子的、從細胞到細胞的。同時,人體還有一種無形能量在往外傳遞,那就是意識能量的傳遞。

現代物理學的最新研究成果顯示,意識能量的傳遞是可以超越空間限制的。

最重要的是:無形能量有時會超越現實世界。例如,前幾年杭州「最美媽媽」的事蹟獲得了無數人的讚譽和敬佩。

後來,有人根據「最美媽媽」衝過去救孩子的距離,利用物理學的方法計算了一下,驚奇的發現,她當時奔跑的速度明顯超過了世界短跑冠軍的衝刺速度!

其實,這是人的某種無形能量被開啟的結果。類似的神奇案例在古今中外層出不窮,數不勝數。大部分情況之下,我們難以感知它的原因,是我們的身體在正常情況下接受這些能量。

而有的人在突發、應激的狀態下,身體瞬間被激發,短暫的從外界獲取了能量。

量 子 特 性

共振原理

量子糾纏

量子疊加

高頻振動影響低頻振動

人類的初級能量從飲食中獲取, 中等能量從大腦中獲取;高等能量來自於更高等的空間。先來看幾個科學現象:物理裡有個詞叫共振,聲學還有個詞叫共鳴,理解起來都很簡單。

還有一個最新發現的量子糾纏:相隔很遠(遠的以光年計)的二個量子,之間並沒有任何常規聯絡。

但發現若其中一個出現狀態變化, 另一個幾乎在相同的時間出現相同的狀態變化,而且不是巧合。2023年荷蘭科學家賀金斯所發現了「共振原理」:一個強大韻律的振動投射到另一有相對應頻率的物體上,而此振動韻律弱的物體由於受到相對應頻率之週期性的刺激,因而與較強的物體產生共鳴而振動。

賀金斯曾在房間裡的牆上並排放置頻率相同、速率不同的老爺鐘,然後走出房間。

老爺鐘在擺動

第二天再回來時發現老爺鐘的鐘錘皆以同速率同步擺動,其後許多人相繼重複此鍾錘實驗,屢試不爽。

事實上,這種現象在我們日常生活中到處可見,比如未振動的琴絃會受強烈振動琴絃的影響而一起共振。

某女高音的聲音能震破玻璃杯,因為她高頻的歌聲(無形)能提高玻璃杯(有形)的振動速率,當振動高到某一程度,玻璃杯無法再維持玻璃的形狀因而破碎。

再想想我們自己,當你的內心被某人、某物、某事所深度牽引,就會感到「惺惺相惜」或者想去和對方「長相廝守「。這就是「心靈感應」,我們也稱之為「知己」,怪不得古人說:「士為知己者」,因為你們的頻率是一樣的,而這種事發生的機率太小了。

因此,我們要接收外界的能量,首先要調整自己狀態(頻率),使頻率同外界進行對接,然後獲得傳輸而來的能量。

單向量子 和 向量量子 的區別

真 與 偽 的較量

將一個物質分割至不可再分割,就將這個最小的單位稱為量子。量子只是個物理量單位,並不是一個可以物化的物質,這也就是為何很多人在最初接觸到量子的時候都會感覺到抽象,難以理解。既然承載量子能量的產品,已經成為商品悄然進入消費市場。

就必須明確分類,才能讓消費者更好的辨別真偽,從而有利於產業發展和消費選擇。當下市場上的量子產品可以大致分為兩類:單向量子(偽量子)和向量量子(真量子)兩大類。

單向量子

在礦物成份中託瑪琳、負離子、電氣石具有遠紅外線放射的礦石均統稱為單向量子,我們也可以將其稱為「偽量子」。這些產品的缺點是,經過外力介入,其自身所具備的能量便會消失,例如遠紅外植入的衣物在經過水洗後所具備的的能量便會消失;又或者偽量子產品暴露電磁輻射之下,例如手機訊號、燈光照射等等,都會使其能量快速消退直至消失,甚至溼度、溫度、光照等等因素都可以明顯的影響和削弱「偽量子」產品的功效。

向量量子

向量量子又稱全息量子,是通過處理磁場的有序化,而非改變電場、電流、電磁波,而需藉助電場、電流、電磁波使之產生向量量子糾纏,比傳統礦物成份單向量子如託瑪琳、電氣石、遠紅外、負離子還進一步升級。因為向量量子可透、聲、光、電做媒介發生共振糾纏,而傳統礦物成份單向量子無法透、聲、光、電、發生糾纏。

對比試驗

1.身體實驗:將沒有貼附量子產品的手機放於腳下,再用另一部手機將處理後之量子商品放置該手機上,若能以,聲,光,電對被測試者進行重力施壓或做平衡測試,而該產品若不對人體產生干擾,仍可承受重力及平衡度增強即為向量量子,反之無法承受重力或破壞平衡均為單向量子,為偽量子。

因量子之糾纏作用需透過聲、光、電及人體生物場之電流發生量子糾纏,若做不到此方式均為單向偽量子。

2.微迴圈實驗:單向量子(偽量子)產品在做微迴圈實驗中,產品接觸人體後,微迴圈的改善要在10分鐘左右,而向量量子產品可以在接觸人體的瞬間即可改善人體的微迴圈。

向量量子其突出特徵是:液體的分子鍵具取向性;如水,即成為生長性的小分子團水;如血液,只要接觸血液當即流變指標轉優(微迴圈檢測儀)。同時資訊能量會導致平衡力加強等,這些特徵都屬於非即時感覺的校正型功能,一旦離開就難以在肌體存留。

所以量子產品也需要隨身使用,才可以發揮最大作用。在使用的當下,無明顯察覺出有立即好轉感覺(除非血液流變可視檢測);其對生物的實質有感變化需要較長時間不間斷的使用才可能存在累積效果;向量量子對人的作用是離散的、無駐留的,好轉現象是區別於個體體症的發生;是因人的差異而發生的不確定的關聯所致。向量量子的功效應定義為→一種有使用者個性意義的基本的資訊能量。

量子糾纏是什麼,什麼是量子糾纏?

在量子世界裡,兩個處於糾纏態的粒子一旦分開,不論相距多遠,哪怕彼此處在銀河系的兩端,如果對其中一個粒子作用,另一個粒子會立即發生變化,且是瞬時變化。宇宙也是一樣,通過量子糾纏的超光距聯絡,將一個偌大的整體連線在一起。誰能通俗的解釋一下什麼叫量子糾纏?在量子力學裡,當幾個粒子在彼此相互作用後,由於各個...

請問量子是什麼,量子力學又是什麼

以上說的好多。我通俗點說 量子 最早普朗克引入的,是為了解決一些微觀問題提出的假設,把能量看成一份一份的傳播,而非通常我們認為的連續傳播,這種現象我們稱之為量子化。後來愛因斯坦提出了光量子,就是說光是粒子,具有粒子性,不只是連續的波。這都是量子的。這說明光不但但是波,他有波和粒子兩種性質,叫做波粒二...

量子糾纏的本質是什麼量子糾纏究竟是什麼原理

在量子力學裡,當幾個粒子在彼此相互作用後,由於各個粒子所擁有的特性已綜合成為整體性質,無法單獨描述各個粒子的性質,只能描述整體系統的性質,則稱這現象為量子纏結或量子糾纏 quantum entanglement 量子糾纏是一種純粹發生於量子系統的現象 在經典力學裡,找不到類似的現象。1 中文名量子糾...