量子力學中的“量子”究竟是什么？

量子的發(fā)現(xiàn)及發(fā)展可以說是開啟了一個新的紀元。

量子的概念：

量子（quantum）是現(xiàn)代物理的重要概念。即一個物理量如果存在最小的不可分割的基本單位，則這個物理量是量子化的，并把最小單位稱為量子。

量子與以牛頓力學最大的區(qū)別是，量子研究的是微觀的物理世界，牛頓力學研究的是宏觀世界的物理規(guī)律。

量子與很多傳統(tǒng)的概念不同，量子不能簡單地理解為能量單位或最小的物質單位。

量子力學(不考慮場的量子化)的核心是物質的運動用態(tài)來描述; 態(tài)和態(tài)之間的轉換可以確定一些力學的可觀測的量,比如能量,動量,角動量等。

在有些態(tài)(本征態(tài))中,某個量比如能量可以取確定的值(本征值)，有的態(tài),則只能給出它取某些值得概率.而且，對于一些確定的外界條件下，一個粒子的只能被允許處在一組特定的本征態(tài)上,比如|1>, |2>, |3>,...等等,對于一個物理量，比如E,這些態(tài)對應一組分立了的值,比如10,20,30...由于不存在|1.5>這樣的態(tài),所以粒子不能被允許處在能量為15的態(tài)上，即粒子的能量只能有這些分立了的值.這樣的效應是和經典不同的效應,是一種典型的量子效應.比如諧振子，能量可以取0.5hv,1.5hv,2.5hv......這樣每一個能量間隔1hv,可以稱作一個能量的量子。

當然,角動量也可以在一些條件下只能取分立的值,對應的間隔也可以稱作量子。當然,條件不同，間隔可以不是固定的。不過,我們一般提及的量子,是指哪個諧振子的能量量子，因為量子論是從Planck對它的計算起源的.不過值得注意的一點是，量子論并不是說能量一定是分立的。條件不同時,它也可以是連續(xù)的。
量子場論：考慮場的量子化，最早開始于Einstein對電磁場的量子化。電磁場的能量量子是光子,當然,光子我們可以想象成為一種粒子,它攜帶固定的一份能量hv。它的行為仍由一個態(tài)來描述,這個態(tài)往往解釋為空間里的一個概率波，這個概率波原來在經典理論里就是經典的電磁場。振幅大的地方表示這個光子出現(xiàn)的幾率大,所以光的強度就強。