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量子是种什么物质?怎么才能看到它呢?

 汉上踏歌 2017-10-19

谢邀!这是两个问题。

1.量子是什么?它不一定都是物质!

1.1科学家在研究物理现象时,发现基本粒子的能量——不是连续的,而是类似于楼梯一个台阶一个台阶地递增或递减,也就是说——能量只能一份一份地变化。这种学说就是——量子学说。

1.2简单定义:量子是最小量不可再分的“能量”,也叫“能量子”或“量子化现象”。必须把质能结合起来考察量子和我们的世界!

1.3量子和粒子(物质)的区别:量子通常是粒子的能量表现形式(量子是狭义的能量),粒子都可以呈现出量子化现象(能量可细分成某个最小量)。因此,量子和粒子是两个本质不同的概念和存在。

1.4举例:量子不严格说是物质,比如光子具有粒子属性和波动属性,是物质,也是能量。单个光子就是量子或光量子。实验中采用的“量子”通常就是光子。

1.5但严格说,有些量子只能叫做能量,比如狭义的光,被认为是能量(或者仍有争议)。再比如声波,就不是物质,只能理解为在介质(比如空气、玻璃)中传播的能量——晶格振动的能量经过量子化的结果就是“声子”。

2.如何看到量子?

2.1实际上,任何能量变化都是量子化的,只不过在宏观现象中表现不明显,在微观现象中就很容易观察到。比如光,就是不连续的,最小份的光是“光子”或“光量子”,多份光子映入眼帘我们就看到它们了。光红移成红外线或通讯微波,蓝移成紫外线或高能射线,他们都是成倍量的——电磁波。

2.2量子不能有0.5或1.5个(份),只能有n个(份),n是正整数。观察或测量到的量子数量均为整数倍。

3.结论:量子不一定都是物质,量子不一定都能“看到”,但所有的量子都能观察到,并且是最小量的整数倍。

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