波动力学,也正是这种非连续运动导致了波函数投影过程的存在.冯诺依曼最早严格地表述了这一过程的瞬时形式.并将它作为波函数的一种特殊

普朗克在对热辐射的研究中第一个窥见了量子.这一年的12月14日.普朗克在德国物理学会会议上宣布了他的伟大发现---能量量子化假说.根据这一假说.在光波的发射和吸收过程中.发射体和吸收体的能量变化是不连续的.能量值只能取某个最小能量元的整数倍.这一最小能量元被称为[能量子".普朗克的能量子概念第一次向人们揭示了微观自然过程的非连续本性.或量子本性.
1905年.爱因斯坦提出了光量子假说.进一步发展了量子概念.爱因斯坦认为.能量子概念不只是在光波的发射和吸收时才有意义.光波本身就是由一个个不连续的.不可分割的能量量子所组成的.利用这一假说.爱因斯坦成功地解释了光电效应等实验现象.光量子概念首次揭示了光的量子特性或波粒二象性.即光不仅具有波动性.同时也具有粒子性.
继普朗克和爱因斯坦之后.玻尔进一步发现了原子系统的量子特性.1913年.玻尔把量子概念成功地应用于氢原子系统.并根据卢瑟福的核型原子模型创立了玻尔原子理论.这一理论指出.原子中的电子只能存在于具有分立能量的定态上.并且电子在不同能量定态之间的跃迁是本质上非连续的.
1924年.在爱因斯坦光量子概念的启发下.德布罗意提出了物质波假说.最终将光所具有的波粒二象性赋予了所有物质粒子.从而指出了自然界中的所有物质都具有波粒二象性.或量子特性.德布罗意的物质波概念为人们发现量子的规律提供了最重要的理论基础.
最初的理论
终于在1925-26年间.定量描述物质量子特性的最初理论---量子力学诞生了.并且是以两种不同的面孔---矩阵力学和波动力学接连出现的.1925年7月.海森伯在玻尔原子理论的基础上.发现了将物理量(如位置.动量等)及其运算以一种新的形式和规则表述时.物质的量子特性.如原子谱线的频率和强度可以被一致地说明.这是关于量子规律的一种奇妙想法.之后.玻恩和约丹进一步在数学上严格地表述了海森伯的思想.他们指出了海森伯所发现的用于表述物理量的新形式正是数学中的矩阵.而物理量之间的运算就是矩阵之间的运算.同时.玻恩和约丹还发现了用于表达粒子位置和动量的矩阵之间满足一个普遍的不对易关系.即［p.q］=ih.基于这一表达量子本性的对易关系.玻恩.约丹和海森伯终于建立了一个全新的量子理论体系---矩阵力学.这一理论只涉及测量结果.而并不涉及原子系统的量子状态和测量过程.
在矩阵力学建立的同时.另一种基于德布罗意物质波概念的新力学正在孕育.1925年末.在爱因斯坦的建议下.薛定谔仔细研究了德布罗意的论文.并产生了物质波需要一个演化方程的想法.1926年初.经过反复尝试和努力之后.薛定谔终于发现了物质波的非相对论演化方程.即今天人们熟知的薛定谔方程.薛定谔方程的发现标志了量子力学的另一种形式体系---波动力学的建立.
波动力学为物质的量子表现提供了进一步的直观图像(即波函数)说明.同时.在波动力学中.位置与动量之间的对易关系成为了波动方程的一个自然结果.而不是如矩阵力学那样.只能假设它的存在.在此意义上.波动力学优于矩阵力学.
1926年下旬.看上去非常不同的矩阵力学和波动力学很快被证明在数学上是等价的.薛定谔首先证明了波动力学与矩阵力学的等价性.之后.狄拉克进一步通过变换理论把矩阵力学和波动力学统一起来.至此.量子力学的理论体系被创建完成.
从此.人类开始进入量子时代.越来越多的人投入到量子力学的应用研究中.基于量子规律的新技术也不断涌现.这些量子技术深深地改变了人类的生活.其中最引人注目的成就就是激光技术和电子计算机的出现.
现在.人们终于明白了量子是什么.并可以解开所有的量子困惑了.量子就是物质粒子的非连续运动.而所有的量子困惑都起源于这种非连续运动.
正是这种非连续运动导致了原子系统分立能级的存在.这种能量分立性最早为普朗克于1900年所发现.它的发现标志了量子时代的开端,正是这种非连续运动导致了光波的粒子性表现.这使年轻的爱因斯坦于1905年试探性地假设了光量子的存在.并用它成功地解释了光电效应.这种非连续运动还导致了原子系统的稳定存在.这种稳定存在表现为玻尔于1913年所大胆假设的原子定态.而原子的稳定性在当时仍是一个谜.连续运动无法解释这一现象.
正是这种非连续运动导致了物质的波粒二象性.爱因斯坦于1909年最早注意到了光具有这种神秘性质.而德布罗意在1923年最终将这种性质赋予了所有物质粒子,正是这种非连续运动导致了量子跃迁的存在和非连续性的出现.爱因斯坦最早认识到普朗克量子假说隐含着这种非连续性.以及它可能给物理学所带来的革命性变革.玻尔于1913年进一步假设了定态之间存在本质上非连续的量子跃迁.并一直主张所有原子过程都包含非连续性.
正是这种非连续运动导致了粒子运动方程的类波动形式.薛定谔于1926年最早发现了这一方程的近似形式.建立了量子力学的形式体系之一---波动力学,也正是这种非连续运动导致了波函数投影过程的存在.冯诺依曼最早严格地表述了这一过程的瞬时形式.并将它作为波函数的一种特殊演化过程.这种投影过程进一步导致了宏观物体的连续运动表现.因此.我们熟悉的连续运动只是非连续运动的一种特殊的理想化形式.
正是这种非连续运动导致了量子非定域性的存在.爱因斯坦于1927年最早注意到了量子的这一神秘特性.并指出了它与相对论的不相容性.然而爱因斯坦却嘲讽地称之为[幽灵般的超距作用".同样.玻尔也利用互补性来避开它的真实存在.但实验却严格证明了量子非定域性的客观存在,也正是这种非连续运动导致了量子以太---特殊惯性参照系的存在.从而导致相对论必须被修正.
当然.正是这种非连续运动导致了今天诸多量子新技术的出现.如量子通信.量子计算等等.最终.正是这种非连续运动导致了微观世界的存在.从而允许宏观世界和我们自身的存在.
如果物质的运动不是连续运动.那它就是非连续运动.这是一个简单而直接的逻辑推理.如果你理解了这一点.你也就理解了量子.并知道了量子是什么.