没有知识基础的人可以读懂量子力学吗？ 第1页

可以。我读博士方向就是量子物理（量子场论），可以告诉你，普通人可以懂一些量子力学的。

量子力学对普通人是很神秘的领域，我先告诉你量子力学是做什么的，给你一个整体的感知。作为普通人，只需要了量子力学的基础，以及量子力学的应用范围就足够了。

首先，记住量子力学是处理微观粒子的物理现象的。微观粒子一般是指粒子尺度在 到 范围内。

如果尺度更小，会有强烈的能量涨落，粒子会产生和湮灭，量子力学是不适用的，需要使用更深度的理论——量子场论了。

在更大的宏观尺度上，物体是由很多很多微观粒子组成的，量子特性由于统计平均的结果而被掩盖了，物理规律用牛顿力学可以很方便地计算。

量子力学基础是：

• 任何微观粒子，即有粒子特性（能量分离），也有波的特性（满足叠加原理，态可以叠加）。
• 粒子的状态可以用波函数表示，波函数是粒子处于某个态的概率振幅，概率振幅的平方就是粒子处于某个态的概率。
• 粒子态随时间的变化可以用薛定谔方程来描述。这是量子力学中最基本的方程。

有了这些基础知识，尤其是数学知识，就可以做很多计算了，从而得到很多应用，比如：

• 一个粒子在特定势能下的状态，如量子谐振子。
• 电磁场中粒子的运动，从而可以计算原子能谱。
• 加上角动量的知识，可以计算电子自旋以及原子的角动量。
• 利用更复杂的数学——微扰论，可以计算粒子的散射。
• 研究量子态随时间的变化，可以得到跃迁理论，以及光的受激辐射。

日常生活中量子力学的应用：

• 激光。光的受激辐射。
• 半导体。电子在晶体中的运行形成能带结构，从而有特殊的导电特性。cpu、硬盘、二极管都基于这些。
• 核磁共振。原子核自旋在强磁场下发生能级分裂，吸收特定频率电磁波。

量子力学是现代物理的基础理论，虽然一些概念比较反常识，主要是因为和生活中的牛顿力学经验不太相符。我学习的过程中也经历过从抗拒到接受的过程：

作为普通人，没必要太深入去研究。通过上面的一些介绍，对量子力学的适用范围和具体应用有些了解就足够了。