Question

从经典力学到量子力学

Answer 1

导语：

       从物理学角度看待世界，世界是客观的，有其自行的运行规律。物理学家们只是发现规律、验证规律，最终运用规律解决问题。在牛顿时代，经典力学是人们理解世界的理论，并推动了工业革命的进程；经过两个世纪的发展，人们发现经典力学解释不了一些问题，进而在二十世纪初，诞生了相对论和量子力学，推动着世界向前更快的发展。下面我们来讨论一下经典力学和量子力学的联系。

        有一个说法是经典力学和量子力学之间联系不是很大，学了经典力学，再学量子力学反而会被一些概念困扰，这个说法有很大的道理。但是物理系的学子们都是先学经典力学再学量子力学，总不能将经典力学忘光，再学量子力学。实际上，按照事物发展的先后，那么事物之间也有其必然的联系，我们看一下他们之间的一些关联。

       在经典力学中，用力的观点来理解事物的运动规律，当我们接受了牛顿三定律之后，就可以测量空间中物理的运动。一旦我们知道了质点的动量和位移，我们就可以获得任意物理量。

     那么在量子力学中同样也有五个基本假设，这五个假设很多人认为不可思议。这很正常，因为量子力学的这几个假设的确还存在某些争议，但其也是在大量实验观测上得出的结论。因此，学习量子力学首先要接受这几个假设，这几个假设是整个量子体系的出发点。

     我们觉得经典力学的假设可以理解而量子力学的假设不利于理解的原因在于，我们生活在宏观的世界，宏观世界的大部分规律我们都真实可见并满足经典力学，实实在在的可以感受到，但是对于量子力学规律几乎很难在宏观世界发现，因此认知上会存在问题。所以，学习量子力学的时候，我们先接受量子力学基本假设，经过一段时间之后，就会自然而然的接受。

  接受了基本假设后，我们再来看看下一部分。

      量子力学和经典力学的桥梁就是泊松括号（对易子），对易子与泊松括号满足[X,Y]=ih{X,Y}；同时借助了理论力学中的哈密顿量的概念，将哈密顿量中的力学量全部换成力学量算符，得到所需要的方程。因此，深刻理解理论力学中哈密顿量对量子力学会有很大的帮组。

      最后，总结一下，无论是经典力学和量子力学，都是为了解释宏观或者微观世界的规律，无非是描述系统的方式不同，运动方程不同。只要大家沉下心去体会量子力学，将量子力学打下神坛，就一定会顺利度过考研中的量子力学。