“量子”诞生

“量子”诞生

在物理学发展史上，光的粒子和波动两种理论300年间不断交锋，其间兴废存亡有如白云苍狗、沧海桑田。伴随20世纪曙光的到来，另一位叛逆的主角开始登场——它叫“量子”。

好，我们还是先请出量子的“爸爸”。

他是留着小胡子的德国帅哥马克斯·普朗克。普朗克在1900年研究物体热辐射的规律时发现一个公式，这个公式很诡异，只有假定电磁波发射和吸收的能量是不连续的，一份一份地进行，计算的结果才能和试验结果是相符。连续性是微积分的根本基础，牛顿、麦克斯韦那庞大的体系便建在连续性这个地基上，不连续？这是要地震呀。1900年12月14日，在德国物理学会的例会上，普朗克宣读了他那名垂青史《论正常光谱中的能量分布》的报告。在这个报告中，他激动地阐述了自己最惊人的发现。他说，为了从理论上得出正确的辐射公式，必须假定物质辐射（或吸收）的能量不是连续地、而是一份一份地进行的，只能取某个最小数值的整数倍。这个最小数值就叫能量子，辐射频率是ν的能量的最小数值ε=hν。其中h，普朗克当时把它叫做基本作用量子，后来被命名为普朗克常数，它标志着物理学从“经典幼虫”变成“现代蝴蝶”。

普朗克把能量传输的基本单位称作“量子”，量子一词来自拉丁语quantus，意为“多少”“量”，量子就是能量的最小单位，就是人民币中的一分钱，这个最小单位究竟是多少呢？从普朗克的方程里可以容易地推算出这个常数，大小约为 h=6.62607015×10-34 J·s（自第26届国际计量大会(CGPM)表决通过为精确数。） 这个单位相当的小，也就是说量子非常的小，非常精细。它现在已经成为了自然科学中最为重要的常数之一。

“量子”诞生

请记住1900年12月14日这个日子，这一天就是量子力学的诞辰。量子的幽灵从普朗克的方程中脱胎出来，将在整个物理界上空游荡。它第一次冲击了经典物理学对于微观领域的束缚，揭开了深刻全面反应微观粒子的运动规律的物理学大幕，开创了用量子论研究“微观粒子”的新时代。几年以后，它将爆发出令人咋舌的力量，把一切旧的体系彻底打破，人类科学最伟大的构建终将在它的手中诞生。物理学将从宏观进入微观，一场前所未有的最具有传奇和史诗色彩的革命已经到来，而这一切，都是从那个叫做马克斯·普朗克的男人那里开始的。

“量子”诞生