量子力学简史

薛定谔在1926年首先找到的描述微观粒子状 态随时间变化的规律，波函数所满足的运 动方程，被称为薛定谔方程。 海森伯在1927年，得出的测不准关系。同时 玻尔提出了互补原理，对量子力学给出了 进一步的阐释。

量子力学和狭义相对论的结合产生了相对 论量子力学。经狄拉克、海森堡和泡利等 人的工作发展了量子电动力学。20世纪30年 代以后形成了描述各种粒子场的量子化理 论——量子场论，它构成了描述基本粒子 现象的理论基础。
量子力学简史

19世纪下半叶，经过很多科学家的努力，经 典物理学的大厦得以建立。经典物理学， 描述的是宏观，低速，能量（的传递）是 可以连续变化的，和弱引力状态的物理现 象，但是随着科ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ技术的提高，和人们对 自然现象观察的深入，有一些现象是经典 物理学所不能解释。物理学遇到了前所未 有的困难。
1900年开尔文在英国皇家研究所发表演说时，提 到：“动力学理论断言热和光都是运动的方式， 现在这一理论的优美性和明晰性被两朵乌云遮蔽 的黯然失色了。” 一朵是由于光的波动理论引起的对其传播介质 以太测量的失败（即迈克尔孙—莫雷实验）， 一朵是由热的运动理论得出的能量均分定理对 高频热辐射现象的失败（即紫外灾难）。 其实，还有一朵，就是J.J.汤姆孙发现电子，说 明原子不是物质的基本单元。 等等，说明了经典物理学的局限性，物理学必须 要面临着新的突破。

1900年，普朗克提出辐射量子假说，假定电磁场 和物质交换能量是以间断的形式(能量子)实现的， 能量子的大小同辐射频率成正比，从而得出黑体 辐射能量分布公式，成功地解释了黑体辐射现象 （即紫外灾难）。

1905年，爱因斯坦引进光量子(光子)的概念， 并给出了光子的能量、动量与辐射的频率 和波长的关系，成功地解释了光电效应。 其后，他又提出固体的振动能量也是量子 化的，从而解释了低温下固体比热问题。
狄拉克和约尔丹各自独立地发展了一种普遍的变 换理论，给出量子力学简洁、完善的数学表达形 式。


量子力学的建立：第五届索尔维会议

激光 半导体 超导电性 扫描显微镜（扫描隧道显微镜,STM） 材料（纳米材料，陶瓷材料，复合材料， 高分子材料） 等等

1913年，玻尔在卢瑟福有核原子模型的基础 上建立起原子的量子理论。即原子中的电 子只能在分立的轨道上运动，原子具有确 定的能量，而且原子只有从一个定态到另 一个定态，才能吸收或辐射能量。他的理 论虽然有许多成功之处，但对于进一步解 释实验现象还有许多困难。

光具有波动和微粒的二象性之后，法国物 理学家德布罗意于1923年正式提出实物粒子 具有波粒二象性的假说。德布罗意认为： 正如光具有波粒二象性一样，实物粒子(如 电子、原子等)也具有波粒二象性。这一假 说不久就为戴维孙—革末实验和汤姆孙电 子衍射实验所证实。


1925年，海森堡基于物理理论只处理可观察量的 认识，抛弃了不可观察的轨道概念，并从可观察 的辐射频率及其强度出发，和玻恩、约尔丹一起 建立起矩阵力学； 1926年，薛定谔基于量子性是微观体系波动性的 反映这一认识，找到了微观体系的运动方程，从 而建立起波动力学。

其后不久证明了波动力学和矩阵力学的数学等价 性；