量子是物理性質的最小離散量。這個字源自於拉丁文“quantus”,意為“多少”。在物理學中,它指的是事物的最小不可分割的單位。例如,能量是量子化的。它以離散的粒子包形式存在,而不是連續的量。光子是光的量子。電子是電荷的量子,因為電荷是以電子電荷的單位進行量子化的。量子化的發現是20世紀初的關鍵突破之一。馬克斯·普朗克在1900年提出了這個概念來解釋黑體輻射。他提出能量是以離散的粒子包形式發射和吸收的,他稱之為量子。這一思想開啟了量子力學的先河。
量子化不僅關乎能量,它適用於許多物理性質。角動量是量子化的,原子的能階是量子化的,粒子的自旋也是量子化的。量子化使量子力學區別於經典力學。在經典力學中,物理性質可以取任意值;而在量子力學中,它們只能取特定的值。正是這種離散性使得原子穩定,使得雷射成為可能,也使得量子計算成為可能。量子世界奇特而又真實地存在於我們生活中。
量子事實
- 定義. 最小離散量。
- Origin. 馬克斯普朗克,1900 年。
- 能量。 以光子為單位進行量子化。
- Charge. 電子電荷量子化。
- 角動量。 以ħ為單位進行量子化。
量子與粒子並非同一概念。量子是性質的單位,而粒子是物理實體。
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