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什么是量子力学理论

Answer 1

量子力学（英语：quantum mechanics；或称量子论）是描述微观物质（原子、亚原子粒子）行为的物理学理论，量子力学是我们理解除万有引力之外的所有基本力（电磁相互作用、强相互作用、弱相互作用）的基础。

量子力学是许多物理学分支的基础，包括电磁学、粒子物理、凝聚态物理以及宇宙学的部分内容。量子力学也是化学键理论、结构生物学以及电子学等学科的基础。

量子力学主要是用来描述微观下的行为，所描述的粒子现象无法精确地以经典力学诠释。例如：根据哥本哈根诠释，一个粒子在被观测之前，不具有任何物理性质，然而被观测之后，依测量仪器而定，可能观测到其粒子性质，也可能观测到其波动性质，或者观测到一部分粒子性质一部分波动性质，此即波粒二象性。

量子力学始于20世纪初马克斯·普朗克和尼尔斯·玻尔的开创性工作，马克斯·玻恩于1924年创造了“量子力学”一词。因其成功的解释了经典力学无法解释的实验现象，并精确地预言了此后的一些发现，物理学界开始广泛接受这个新理论。量子力学早期的一个主要成就是成功地解释了波粒二象性，此术语源于亚原子粒子同时表现出粒子和波的特性。

在量子力学的形式中，系统在给定时间的状态由复波函数描述，也称为复向量空间中的态向量。[24] 这个抽象的数学对象允许计算具体实验结果的概率。例如，它允许计算在特定时间在原子核周围的特定区域找到电子的概率。与经典力学相反，人们永远无法以任意精度同时预测共轭物理量，如位置和动量。例如，电子可以被认为(以一定的概率)位于给定空间区域内的某处，但它们的确切位置未知。

恒定概率密度的轮廓，通常被称为“云”，可以在原子核周围绘制，用以概念化电子最有可能的位置。海森堡的不确定性原理量化了由于粒子的共轭动量而无法精确定位粒子的能力。[25]