1小時科普量子力學


作者:
朱梓忠

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內容簡介

1小時科普量子力學

▏一本書光速科普量子力學,探索20世紀最偉大的物理學發現▏

◎什麼是粒子的「自旋」?

自旋,與質量、電荷等物理量一樣,是微觀粒子的一個基本屬性,是量子力學當中特有的屬性,它並沒有古典物理學的對應物。

自旋為半整數的粒子,組成宇宙中的「物質」,而自旋為0、1、2的粒子產生物質粒子間的力。在已經發現的粒子中,自旋為整數的,最大自旋為4;自旋為半奇數的,最大自旋為3/2。自旋為1/2的粒子包括電子、正電子、質子、中子、中微子和夸克等,光子的自旋為1。

「人們樂於將自旋類比於古典物理中的自轉(比如地球),但這種比喻只在一定程度上可用。自旋是微觀粒子的内稟屬性,不能用古典轉動的圖景來解釋。」

◎測不準原理是在「測」什麼?

測不準原理,也稱為不確定關係。測不準原理是1927年由海森堡提出的,在量子力學中的地位一直存在很大的爭議。

測不準原理是這樣的:當一個電子完全自由時,由於它可以處在空間中的任意位置,而且處在任意位置的機率一樣,所以其位置的不確定度為無窮大。

所以,測不準原理,測的就是「電子在任意位置的機率」。

但是測不準原理中的所謂「不確定度」,到底是指對單一微觀過程進行測量的可能誤差呢?還是指在相同條件下進行多次測量的統計偏差呢?

◎量子纏結(或稱糾

作者簡介

朱梓忠

物理系教授。美國新澤西州立大學博士後,美國愛荷華州立大學和能源部阿莫斯實驗室博士後。東京大學、香港科技大學和臺灣大學訪問學者。長期從事基於量子力學基本原理的計算凝聚體物理學研究工作,曾主持多項國家自然科學基金項目,發表學術論文200多篇。

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