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| 量子理论 |
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中文名称： 量子论 别称： 量子力学 提出者： 普朗克 提出时间： 1900年 适用领域范围： 黑体辐射 |
量子理论，19世纪末20世纪初，物理学处于新旧交替的时期。生产的发展和技术的提高，导致了物理实验上一系列重大发现，使当时的经典物理理论大厦越发牢固，欣欣向荣，而唯一不协调的只是物理学天空上小小的"两朵乌云"。但是正是这两朵乌云却揭开了物理学革命的序幕:一朵乌云下降生了量子论，紧接着从另一朵乌云下降生了相对论。量子论和相对论的诞生，使整个物理学面貌为之一新。[1]
量子论是现代物理学的两大基石之一。量子论给我们提供了新的关于自然界的表述方法和思考方法。量子论揭示了微观物质世界的基本规律，为原子物理学、固体物理学、核物理学和粒子物理学奠定了理论基础。它能很好地解释原子结构、原子光谱的规律性、化学元素的性质、光的吸收与辐射等。
量子理论的发展与建立
该文回顾了从量子理论提出到量子力学建立的一段历史，详细叙述了在量子理论发展过程中每一种新的思想提出的曲折经过。
马克思有句名言:"历史上有惊人的相似之处。"正处于新的世纪之交的20世纪的物理学硕果累累，但也遇到两大困惑--夸克禁闭和对称性破缺，这预示着物理学正面临新的挑战。重温百年前量子论建立与发展的那段历史，也许会使我们受到新的启迪。
历史的孕育
在19世纪末,经典物理学理论已经发展到相当完备的阶段，几个主要部门--力学，热力学和分子运动论，电磁学以及光学，都已经建立了完整的理论体系，在应用上也取得了巨大成果，其主要标志是:物体的机械运动在其速度远小于光速的情况下，严格遵守牛顿力学的规律;电磁现象总结为麦克斯韦方程组;光现象有光的波动理论，最后也归结为麦克斯韦方程组;热现象有热力学和统计物理的理论。
在当时看来，物理学的发展似乎已达到了巅峰，于是，多数物理学家认为物理学的重要定律均已找到，伟大的发现不会再有了，理论已相当完善了，以后的工作无非是在提高实验精度和理论细节上作些补充和修正，使常数测得更精确而已。英国著名物理学家开尔文在一篇瞻望20世纪物理学的文章中，就曾谈到:"在已经基本建成的科学大厦中，后辈物理学家只要做一些零碎的修补工作就行了。"
然而，正当物理学界沉浸在满足的欢乐之中的时候，从实验上陆续出现了一系列重大发现，如固体比热、黑体辐射、光电效应、原子结构……
这些新现象都涉及物质内部的微观过程，用已经建立起来的经典理论进行解释显得无能为力。特别是关于黑体辐射的实验规律，运用经典理论得出的瑞利-金斯公式，虽然在低频部分与实验结果符合得比较好，但是随着频率的增加，辐射能量单调地增加，在高频部分趋于无限大，即在紫色一端发散。这一情况被埃伦菲斯特称为"紫外灾难"。对迈克尔逊-莫雷实验所得出的"零结果"更是令人费解，实验结果表明，根本不存在"以太漂移"。这引起了物理学家的震惊，反映出经典物理学面临着严峻的挑战。
这两件事被当时物理学界的权威称为"在物理学晴朗的天空的远处还有两朵小小的，令人不安的乌云"。然而就是这两朵小小的乌云,给物理学带来了一场深刻的革命。