Question

量子力学发展过程，其理论体系是怎么建立起来的？

Answer 1

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。