1电子，中子，质子等粒子有“形状”这个概念吗？根据它们的空间尺度，物质波的性质应该表现得很明显了。因不确定性的存在，还能观测他们的外在形态吗？如果有形状，也应该是完美的“...
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电子，中子，质子等粒子有“形状”这个概念吗？根据它们的空间尺度，物质波的性质应该表现得很明显了。因不确定性的存在，还能观测他们的外在形态吗？如果有形状，也应该是完美的“球”吧？2
自旋。粒子的自旋是怎么观测到的？直接观测还是间接测量，还是理论的研究。既然“旋”，就应该有个旋转周期。那么这个周期是多少，什么时间级别的？（10的负几次秒）每种粒子的自旋周期一样吗？实在想不出自旋为1/2的粒子是怎么自旋的？怎么能转两圈才能和不转一样。这种现象只能用数学语言描述吗？3
电荷的本质。电荷实质是什么？好象在弦理论中看到过。说是空间中弦的扭曲。。。还是什么性质的不平衡啊。然后就有了吸引与排斥。还有引力本质。宇宙中的四种力怎么统一起来是什么意思？是研究到最微观的尺度，他们的根源是一种机制导致的吗？四种力怎么统一起来？本人不是搞物理的，只是出于兴趣。问的问题尽量表达明白。没说清楚也请各位不要见笑。希望朋友们用自己的话回答，不要摘抄。谢谢大家。哈哈 树袋熊
子龙
宇筠锋，我等到你们~
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1）进入微观领域后，就不能再放心地使用我们在宏观世界以及经典物理中常用的关于粒子的大小、体积、形状等的概念了。尽管我们仍会时常不自觉地在微观世界里使用这些概念，但一定要认识到这些概念在量子力学里几乎是没有意义的，时而提到也不过是为了叙述方便。要尽量以全新的观念来思考问题：一个要点就是，量子力学中微粒的位置成为概率性的，粒子的体积和形状则因此变得模糊到没有什么意义的地步。因为位置都难以确定，由无数个位置确定的“粒子的边界”自然更是难以确定，而没了可明确辨认的边界，又如何界定体积与形状呢？有时粒子的大小就用它的德布罗意波长来表示，有时又把基本粒子（比如电子和夸克）看作无体积的点粒子。这种“随意性”也说明了体积及形状的概念在微观世界的无意义。
尽管日常语言无法精确地描述奇异的微观世界，但我们所熟悉的语言还只有日常语言；微观世界我们从未真正的体验过，所以我们没有微观语言。目前最好的语言就是数学公式的推演了，而一切描述性的关于微观图像的说法都是似是而非的。但是既然我们不能很专业地只讨论数学，那我们还是要使用一些形象化的日常语言尽力对微观世界进行一些一鳞半爪式的描述。以下的描绘肯定不是精确的，但有一定的启发性。
我通常是这样来想象一个自由的、且近期尚未与别的粒子相互作用过的微观粒子——它是一团云雾和一个点粒子的统一体，这团云雾的尺度大约就是该粒子的德布罗意波长的大小，点粒子在这团云雾的范围内（严格来说，它应遍布全空间，但超出这个云雾范围的几率很小，暂时忽略不计）忽而出现在这里、忽而又在那里冒出（某一片刻，粒子在此处向真空交出了它的全部能量从而“融化”到真空里；下一个片刻，另一处的真空又突然给出一些能量“重塑”了这个粒子），这种极快速的、随机的在不同位置的“生生灭灭、进进出出”正表现出一团云雾的样子。真实的云雾是难以说清其体积和形状的，微观粒子则更难，一般情况其实是不可能。
2）粒子的自旋是粒子固有的角动量，是其内禀的属性，每种粒子都有其固定的大小不会改变。在数值上，粒子的自旋角动量S=[s(s+1)]^(1/2)h'（其中s是自旋量子数，电子质子中子的s=1/2，光子的s=1，介子的s=0；h'=h/(2π)，h是普朗克常数）。s是整数还是半整数对粒子的统计性影响很大，著名的泡利不相容原理本质上就是s为半整数的粒子遵循费米-狄拉克统计。
粒子自旋通常都会使它带有磁矩，这样它就像一块小磁铁，在有梯度的磁场中它就会受力偏转（打到接收屏上后一般都明显地分为上下两条曲线，不是连续的一片）。这应该属于间接测自旋吧。自旋不仅在大小上是固定不变的，它在空间的任意方向上的投影的大小也只能取两个固定的数值——±sh'。这两点都与宏观物体的旋转大不相同，后者的角动量不论是总的大小还是它在某方向上投影的大小都是连续可变的，而粒子则是固定的或量子化的。由于粒子没有“形状”和“大小”，其“自转线速度”和“自转角速度”都是没有意义的。
粒子的自旋是除了它的三维外部空间的自由度以外的内部空间的第四个自由度，这个自由度上只有±sh'这两个分立的取值。不像空间坐标那样可以连续取值。最初是实验逼得人们认识到这一点的，后来狄拉克构建了著名的狄拉克方程，这是一个关于自由带电粒子的满足狭义相对论要求——在洛仑兹变换下不变的波动方程，它自动给出了电子的自旋及其分量的分立取值。
量子力学给出的诸多结论连同量子力学本身都是匪夷所思的。玻尔曾说：“如果谁没被量子力学搞得头晕，那他就一定是不理解量子力学。”爱因斯坦说：“我思考量子力学的时间百倍于广义相对论，但依然不明白。”费曼说：“我们知道它如何计算，但不知道它为何要这样去计算，但只有这样去计算才能得出既有趣又有意义的结果。”（原话可能有出入，大意如此）
来看看数学上是怎样描述自旋的！尽管看完之后仍不免糊涂，但我想那会是有一些启发作用的，若还能从中体会到数学的奇妙就更好了。
量子力学认为物理系统的一切信息都已包含在确知的波函数Ψ中，为了提取其中的有用信息，量子力学把所有在它看来是有意义的物理量都“重塑”为相应的算符——一系列四则运算复数运算微分运算矩阵运算等运算规则的序列，然后将算符F作用在Ψ上，找到适当的Ψ（这样的Ψ一般都不只一个）使得：FΨ=fΨ（F是相同的情况下，满足上述关系的Ψ可有多个，每个Ψ可对应着不同的实数f；这样的Ψ称为本征函数，f称为本征值），那么，f就是F所对应的物理量在测量时可能测得的数值，测得f的概率可由与f对应的Ψ算出。（自旋的计算事例见图片，其中有涉及到“自旋为1/2的粒子是怎么能转两圈才能和不转一样”的问题。）
3）电荷可以说是物质的一种属性。电荷总是被某种粒子携带的，单独的电荷是不可想象的（日常用语中常把带有电荷的粒子就简称为电荷，但这不是电荷的严格意义，要注意区分）。什么样的粒子是携带着电荷呢？按量子场论的观点，某个微粒如果能够发出并吸收（虚）光子从而影响其他具有此类特性的微粒（同时也受后者的影响），那它就是带电粒子。
电场或磁场就是带电粒子吸收又发出的一大群虚光子，它们有点儿像武侠或神怪影片或游戏里的那些人物可以自己从手掌中生出火球或闪光那样去影响对方。也有点儿类似于澳洲土著抛接的那种叫“飞去来”的飞镖。与宏观事物的类比也只能是有一点形似而已，因为从本质上看，微观世界的奇异性是全新的，是我们日常生活中从未经验过的。正因如此，连伟大的爱因斯坦也被描述微观奇异世界的量子力学困扰一生。
超弦理论把所有粒子都看成是超微观层面的弦在高维空间中的不同的振动模式在微观层面的不同表现形式。也许可以这样想象：电荷实质上是物质的一种特殊的结构或特殊的运动方式，比如就是超微观层面的弦的诸多振动模式中的一种或一部分或几种的组合，这种特殊的振动模式能够引发表现为光子的另一种振动模式的形成，于是就在微观层面表现为发射虚光子，从而在宏观层面上表现出物体带电。
引力是类似的，其媒介是引力子，它同样是弦的某种特殊的振动模式的外部表现。引力的“荷”是质量（亦即能量），这同样是弦的某种振动。总之，超弦理论把一切都归结为弦及其振动，由此，不仅力统一了，万物也都统一到弦上来了。当然，这个理论十分复杂，也还很不成熟。它所描绘的统一前景相当诱人，但要把具体的细节弄清楚，还有很长的路要走，甚至有可能将来会被万分遗憾地告知：此路不通！
什么是力的统一呢？打个比方：一个立方体，你从一个侧面正对着看过去是一个正方形，转一个角度（这是空间转动变换）就变成了两个矩形，再转一个角度还可能是三个菱形。这三种不同平面形状如何统一起来呢？答案就是统一到一个立方体上——前者不过是后者的一个侧面。力的统一思路是相当类似的——找到一个更“高维”（不一定是真实空间的维度，可以是各种内部空间的维度）的统一体，使得各力看起来只是它的某个方面，或者等价地，找到一些变换，使得在变换过程中，一种力渐渐（或突变——分立的、离散的变化）变成了另一种力。
比如电力与磁力的统一：在洛仑兹变换下，一个惯性系的静电场，在另一个惯性系看来则是大小与方向都有所改变的静电场加上一个磁场——原本没有的磁场在变换中出现了！静磁场也同样可以变换出电场来。统一的四维电磁场二阶反对称张量共16个分量，但独立分量只有6个，它们就是电场和磁场各自的3个分量。这个张量的“大小”在洛仑兹变换中保持不变，变化的是它的“方向”（因此它的各个分量会改变）。
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关于很多深一点的东西，说多了很复杂，就对你的问题一一对应回答吧…… ⒈①中子、电子、质子一般来讲，我们都不会去在意它的形状，因为在微观世界里，形状并不具有太大的意义。 ②物质波，这个是微观粒子波粒二象性的问题，它体现的明显不明显，当然，和宏观事物比起来，尺度确实占据一个必要条件，宏观事物都是体现的“粒子性”，然而，真正的微观世界里，要我们观察到这样的物质波，和粒子的数量还有关系……看看电子衍射图就知道。 ③不确定性原理说的是空间位置和速度的不确定，能量宽度和时间的不确定性，所以对于观察你说的形状，没有太大的影响。另外，球，这个形状一般是对原子序数较小，且处在基态的核的描述。在一些激发态或者原子序数很大的情况下，核是呈一些不规则形状的……卢希庭教授编撰的《原子核物理》第8章有详细讲解。 ⒉关于自旋，自旋是核子自身角动量和其轨道角动量的多重耦合，是矢量。至于你说的那个周期，确实，在一些科普丛书或者是高中老师讲课的时候都把粒子自旋等效为宏观物体的自转。自转是有周期的，自旋当然也有，只是这种周期和宏观物体有些不一样，怎么说呢？宏观物体自转，比如说地球，地球自转就是一天。微观粒子的自转？其实，正因为我们没有去过分追究微观粒子的具体形状，所以研究这个自转的意义也不见得很大，我们定义了一个自旋，自旋是角动量。在作为科普讲课的时候，老师会说，自旋=0.5的粒子，比如电子，它就相当于自转半圈π/2〖180°〗后于原来的“样子”一样，这就像一个长方形围着自己的对称中心自转似的；自旋=1的粒子，比如光子，它要围着自己的对称中心转一圈，就像月牙形一样；自旋=0的粒子，比如π介子，它就好比一个圆形，随便怎么看它都是对称的……当然，这只是为了方便理解老师才会这么说。比如一些自旋=2的粒子或是自旋更高的粒子，它们呢？用这种观点来看，显然是很难理解的。事实上，如果你硬要这样理解，自旋为2的粒子，如χ介子，你就必须把它等效成立体的图形了，就像太阳系，因为冥王星的轨道和其它8行星轨道并不在一个平面上，所以你要等到在某一段时间之后重复当前的样子，那个周期就不是简简单单围着太阳系转一圈（相当于太阳自转一周）了……那个周期相当于是太阳系里所有星星的周期的最小公倍数。这就是你问的转两圈的问题。为什么会有这样的疑问呢？从更细微的角度看，这相当于你只看到了地球的自转，忽略了地球的公转；粒子也一样，组成粒子的基本粒子不光有基本粒子的角动量，基本粒子围绕核自身做复杂的运动的时候也有一个轨道角动量。把这个考虑进来，你转两圈的问题就应该明了了。⒊既然问出这个问题，相信你也对《时间简史》有过涉猎吧，这是一本大众化的科普书籍。电荷实际上就是电磁相互作用。宇宙中4大基本性质的力有强力（对应强相互作用）、弱力（弱相互作用）、电磁力（电磁相互作用）、引力（引力相互作用）。目前的大统一理论已经实现了对弱力、电磁力和引力的统一，其实，这对应的能量很高，大概是在10^(9～12)eV（GeV～TeV）量级。当今最先进的加速器能把粒子加速到TeV量级（如我国的正负电子对撞机），但是更高的没见报道。要实现4种力的完全统一，那就需要更高的能量，更先进的加速器（因为有光速的限制，所以一般是加速电子这样的轻粒子。）所谓的弦理论，实际上可以参看夸克的性质，现在大学物理教材一般都会有介绍。至于那个平衡——其实，这个相当于一个金属球壳，球里有电荷，金属可以对电荷静电屏蔽。但是，这个壳又不是完全都是金属，在金属表面有的地方或许有残缺，使得里边的电场不能被完全的屏蔽，从而导致电磁力的溢出……组成强子的夸克就是这样，夸克之间有相互作用，但是由于强子这个“金属壳”的不完美，就导致了这些力的溢漏，然后体现在比如中子质子这一类的强子身上就是核力（强力，夸克色力的溢漏）、库仑力（电磁力，夸克电磁力的溢漏）。——这就是那个不平衡了……另外，夸克色也是科学家给定的一个参数，用于区分不同种属的夸克，和自旋一样，同样不能像把自旋简单理解成自转一样，夸克的色也不能被简单说成是颜色，你只需要把它想象成，哦，就像电荷里的正电和负电一样，是个抽象的概念，正如如果我们开始把正电定义成负电，负电定义成正电一样，名字而已，它是实际存在的东西，即使不叫这个名字，它也一样存在。夸克很小，它的物质波波长短到已经不属于可见光范畴，虽然我们也说夸克有红色、绿色、蓝色，但是这里的红色、绿色、蓝色和我们通常见到红色、绿色、蓝色根本就不一样，因为我们根本就看不见这么短的电磁波。
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粒子的外在形态我想是不能真正观测到的，不过感觉不是和不确定性有关。不确定性好像只是位置和速度不能同时确定这样表述的吧？没有涉及到形状。 电镜扫描图看来，原子啥的都是些小点，如果真有形状，我想的和你的一样，可能是圆形 （2）自旋既是一个推导出的东西，也是真实存在的粒子的一种性质，至于用“自旋”来表示，是因为这个性质有些像旋转，但粒子不是真的旋转起来。名字嘛，就是一个代号而已，不用在上面纠缠太多的。老外起名喜欢打比喻。 自旋量子数是描写电子自旋运动的量子数。是电子运动状态的第四个量子数。1921年，德国施特恩（Otto Stern，1888—1969）和格拉赫（Walter Gerlach，1889—1979）在实验中将碱金属原子束经过一不均匀磁场射到屏幕上时，发现射线束分裂成两束，并向不同方向偏转。这暗示人们，电子除了有轨道运动外，还有自旋运动，是自旋磁矩顺着或逆着磁场方向取向的结果。于是1925年荷兰物理学家乌仑贝克（George Uhlenbeck，1900—）和哥希密特（Goudsmit，1902—1978）提出电子有不依赖于轨道运动的、固有磁矩（即自旋磁矩）的假设。自旋量子数s≡1/2，它是表征自旋角动量的量子数，相应于轨道角动量量子数。自旋磁量子数ms才是描述自旋方向的量子数。ms= 1/2，表示电子顺着磁场方向取向，用↑表示，说成逆时针自旋；ms=-1/2表示逆着磁场方向取向，用↓表示，说成顺时针自旋。当两个电子处于相同自旋状态时叫做自旋平行，用符号↑↑或↓↓表示。当两个电子处于不同自旋状态时，叫做自旋反平行，用符号↑↓或↓↑表示。 （3）四种力的统一论是想说明四种基本力的同一起源，研究方向很多，爱因斯坦晚年也在研究这个问题，但直到他死去都没有太大进展。但现在最有研究前途的似乎是弦理论，还有一种理论叫圈量子理论，大概内容是把空间看成是离散的，是有密度的物质，由于空间密度不均匀产生了四种力，几年前的《大科技》上有这个理论的报道。 参见 http://baike.baidu.com/view/1011911.htmhttp://bbs.tongji.net/thread-253667-1-13.html但是现在的弦理论推导出的空间维度太多（前几年看时说推导到11维，不知道现在又有什么进展了），现实世界还不能用我们的仪器手段观测到，所以仍然停留在理论阶段 我的专业不是物理学，大学物理也是在大一时学到，上面这些都是凭记忆弄出来的，不对的大家指正
参考资料：
http://baike.baidu.com/view/602.htm
1.我认为电子、中子、质子，应该有形状。但是它们是什么形状，我就说不清了。想必是各种形状吧。但恐怕不会是线条状（即随便弯曲，都不会改变性质），皮球状（即里外都空着，只有“球皮”是实体）。2.自旋的问题我拒绝回答。因为那是查书本才能得到标准答案的。我没接触到过这些高深问题，不了解自旋是怎么回事。无法回答。（若按想象，地表以内的粒子是不可能有自旋的。我是指结构紧凑的分子、化合物内部。）3.我以为电荷就是带有正、副电性的粒子，它们不像磁粒子，每个最小粒子都同时带有两极。电荷是只表现出一种电性的粒子。关于引力的问题，我不赞同说宇宙中是存在四种力。这是我老早以前的认识了。现在我连四种力是什么都不清楚，更不用说发表高论了。（完）

这是个很有意思的问题。看到“量子”这个词，许多人在“不明觉厉”之余，第一反应就是把它理解成某种粒子。但是只要是上过中学的人，都知道我们日常见到的物质是由原子组成的，原子又是由原子核与电子组成的，原子核是由质子和中子组成的。那么问题来了，量子究竟是个什么鬼？难道是比原子、电子更小的粒子吗？其实不是。量子跟原子、电子根本不能比较大小，因为它的本意是一个 数学概念 。好比说“5”是一个数字，“3个苹果”是一个实物，你问“5”和“3个苹果”哪个大，这让人怎么回答？正确的回答只能是：它们不是同一范畴的概念，无法比较。那么，量子这个数学概念的意思究竟是什么呢？就是“ 离散变化的最小单元 ”。举个例子。我们上台阶时，只能上一个台阶、两个台阶，而不能上半个台阶、1/3 个台阶。这就是“离散变化”，对于上台阶这件事来说，一个台阶就是一个量子。跟“离散变化”相对的叫做“连续变化”。例如你在一段平路上，你可以走到1米的位置，也可以走到1.1米的位置，也可以走到1.11米的位置，如此等等，中间任何一个距离都可以走到，这就是“连续变化”。显然，离散变化和连续变化在日常生活中都大量存在，这两个概念本身都很容易理解，没有什么特别之处。那么，为什么“量子”这个词会变得如此重要呢？因为人们发现， 离散变化是微观世界的一个本质特征 。微观世界中的离散变化可以分为两类，一类是物质组成的离散变化，一类是物理量的离散变化。先来看第一类。例如光是由一个个光子组成的，你不能分出半个光子、1/3个光子，所以光子就是光的量子。阴极射线是由一个个电子组成的，你不能分出半个电子、1/3个电子，所以电子就是阴极射线的量子。在这种情况下，你似乎可以拿量子去跟原子、电子比较了，但这并没有多大意义，因为它是随你的问题而变的。你需要分清，原子、电子、质子、中子、中微子这些词本身就对应某些粒子，而量子这个词在不同的语境下对应不同的粒子（如果它对应粒子的话）。 并没有某种粒子专门叫做“量子”！ 再来看第二类。例如氢原子中电子的能量只能取-13.6 eV（eV 是“电子伏特”，一种能量单位）或者它的1/4、1/9、1/16 等等，总之是这个值除以某个自然数的平方（-13.6/n^2 eV，n可以取1、2、3、4、5等等），而不能取-13.6 eV的2 倍、1/2 或1/3等等。这时我们不好说氢原子中电子能量的量子是什么，但会说氢原子中电子的能量是“ 量子化 ”的。说某个东西是量子化的，意思就是这个东西只能离散变化。这是一种普遍现象，每一种原子中电子的能量都是量子化的，也就是说它只能取某些值，不能取这些值之间的值。发现“离散变化是微观世界的一个本质特征”后，科学家创立了一门准确描述微观世界的物理学理论，就是“ 量子力学 ”。现在你可以明白，这个名称是怎么来的，它其实是为了强调离散变化在微观世界中的普遍性。量子力学出现后，人们把传统的牛顿力学称为经典力学。对普通民众来说，量子力学听起来似乎很前沿。但对相关专业（物理、化学）的研究者来说，量子力学的相关发展已经超过了一个世纪。量子力学起源于1900 年，当普朗克在研究“黑体辐射”问题时，发现必须把辐射携带的能量当作离散变化的，才能推出跟实验一致的公式。在此基础上，爱因斯坦、玻尔、德布罗意、海森堡、薛定谔、狄拉克等人提出了一个又一个新概念，大大扩展了量子力学的应用范围。到20 世纪20 年代末，量子力学的理论大厦已基本建立起来，能够对微观世界的很多现象作出定量描述了。许多最基本的问题，是量子力学出现后才能回答的。 例如： 为什么原子能保持稳定，例如氢原子中的电子不落到原子核上？为什么原子能形成分子，例如两个氢原子聚成氢气分子？为什么原子有不同的组合方式，例如碳原子能组合成石墨、金刚石、足球烯、碳纳米管、石墨烯？为什么食盐会形成离子晶体？为什么有些物质很稳定，而有些物质很容易发生化学反应？为什么有些物质，如铜，能导电？有些物质，如塑料，不导电？为什么有些物质如硅，是半导体？为什么有些物质，如水银，在低温下变成超导体？为什么会有相变，例如水在0 以下结冰，0
100 是液体，100 以上气化？为什么改变钢铁的组成，能制造出各种特种钢？为什么激光器和发光二极管能够发光？为什么化学家能合成比大自然原有物质种类多得多的新物质？为什么通过观察宇宙中的光谱线能知道远处星球的元素组成？现代 社会 硕果累累的技术成就，几乎全都与量子力学有关。你打开一个电器，导电性是由量子力学解释的，电源、芯片、存储器、显示器的工作原理是基于量子力学的。走进一个房间，钢铁、水泥、玻璃、塑料、纤维、橡胶的性质是由量子力学决定的。登上飞机、轮船、 汽车 ，燃料的燃烧过程是由量子力学决定的。研制新的化学工艺、新材料、新药，都离不开量子力学。可以这么说：与其问量子力学能用来干什么，不如问它不能干什么！量子最初由普朗克提出，当时的本意就是一份一份的、不连续的辐射能量，注意最开始量子只描述能量。后来随着研究深入，量子的定义发展为:一个物理量如果存在最小的不可分割的基本单位，则这个物理量是量子化的，并把最小单位称为量子。注意这时的量子不再只描述能量，也可以说是物质的最小单元。通俗而简单的说，量子是能表现出某物质或物理量特性的最小单元。再说粒子，也是非常复杂的问题，在微观世界里，原子算是庞然大物了，我们都知道原子由中子和质子构成，而中子和质子的大小只是原子的十万分之一，中子和质子由夸克构成，而夸克的大小还不到中子、质子的万分之一。当然粒子界还有很多其他成员，电子、光子、介子、强子、中微子等等等等。一段时期基本确定夸克、电子、光子、中微子等为自然界最小粒子，后来，又出来一个“弦理论”，认为以上粒子不是单个粒子，不是自然界最小单元，这些粒子是由很小很小的弦(有线性的有闭合的)构成。弦理论已经成为人类探寻宇宙奥秘的一个非常重要的理论，还很有可能成为终极理论。再回到量子的问题，量子力学是研究物质世界微观粒子运动规律的物理学分支，目前我们的量子力学只是停留在发现了一些神奇现象，现在一些最懂量子力学的科学家依然说不懂量子力学，包括主导研制量子通信卫星（去年8月份发射上天）的潘建伟这样的牛人依然说不懂。这个不懂也有必要解释一下，就好比一份产品的使用说明书，你看明白了会利用了，可是依然停留在现象，是什么样的本质导致了如此现象与功能呢？这才是这些牛人的不懂？最后说一下弦理论，它是继续深入的研究微观粒子的理论，随着发展很有可能会发现粒子的真正构成以及粒子相互作用（或联系）的本质，这或许是宇宙的本质，自然也是量子力学的本质。“量子”一词最初是普朗克于1900年发明的，他以此驱散当时物理学天空中的一朵乌云：受热物体发出的电磁辐射能量与波长之间的关系。电磁辐射即电磁波，在不同频率范围分别称作可见光、红外线、可见光、紫外线等等。普朗克假设物体发射出的电磁辐射能量是一份一份的，其中每份能量总是一个基本单位的整数倍。这个能量基本单位被他称作能量量子，等于频率乘以一个常数（后称普朗克常数）。1905年，爱因斯坦进一步提出，电磁波本身就是由能量量子组成的，称作光量子（后简称为光子）。这是唯一被爱因斯坦自己称作“革命性”的工作。1913年，玻尔提出，原子中电子的能量只能取一些分立的值，叫作能量量子化。所以在量子论早期，“量子”的主要含义是分立和非连续。这种含义也被用于当代物理中，比如，“量子霍尔效应”就是指霍尔电导只能取一些分立值。另外，现代物理学中，与光量子类似，每种基本粒子都是一个量子场的振动激发，也叫量子。它们与牛顿力学的粒子观念不同，但依然是客观物质。1925至1927年，海森堡、玻恩、约旦、薛定谔、狄拉克等人创立了系统的量子力学，取代了早期量子论。量子力学是整个一套理论体系，其特征并不能简单归结于分立和非连续。 现在更多情况下，“量子”是作为一个形容词或者前缀在使用，“量子X”是指在将量子力学基本原理用于X，比如量子光学、量子统计、量子凝聚态物理、量子磁学、量子化学、量子电动力学、量子场论、量子宇宙学、量子信息、量子计算等等。量子是什么？或许在大多数人的潜意识里量子就像原子电子一样是一种粒子，它与原子电子的区别就是大小不一样。但是这个理解是错误的，首先量子并不是一种粒子，它是一个概念;其次量子是没有大小的，它的定义就是不可分割的最小微元。量子的概念是怎么来的呢？这就要说到量子概念的提出者——普朗克。 这首先来自于人们对黑体辐射问题的研究。黑体是什么呢？这是一个理想状态下的概念，即在任何条件下，对任何波长的辐射完全吸收而不任何反射的物体。但是事实上这种物体是不存在的。19世纪末的时候，关于黑体辐射问题的研究变得火热起来，大批的科学家投入到了黑体辐射问题的研究，这其中就包括普朗克。黑体不一定就是黑色的，它虽然不能反射光，但是却可以发出电磁波，而电磁波的能量和波长只与黑体的温度有关。 当时人们试图用一种用经典物理学的方程来描述这种关系，可是要么只是在波长较小时，要么只在波长较大时才跟实验所得的曲线拟合得较好，无论如何都无法跟实验数据完全吻合，这被称为是“紫外线灾难”，这里面就有瑞利——金斯曲线还有后来维恩的修复曲线，都无法很好的吻合。 这时候普朗克就提出了一个大胆的假设，即黑体辐射的能量是一份一份的不连续的，他提出了能量量子提化的概念，辐射频率是v的能量的最小数值E=hv，其中h被称为普朗克常量。 而后爱因斯坦在解释光电效应的时候直接提出了光子的概念，他指出电磁辐射在本质上就是一份一份不连续的，无论是原子在发射和吸收它们的时候都是这样。到此，量子的概念才被完整的建立起来。虽然量子建立概念很早，但是作为量子的发现者，普朗克一直对他的发现持怀疑态度，这也造成了量子力学的发展有所推迟。直到几十年以后薛定谔、海森堡等一批杰出的量子物理学家出现才使得量子物理有所发展，近几十年量子力学的发展很是迅速。其实量子的概念十分广阔，它不是一种粒子，自然界的一切粒子都具有波粒二象性，而量子则是联系二者的桥梁。从现在在网上了解到的解说，量子是研究量子的科学家们正在实验室进行量子实验的一种感应性的物质！因为量子不同于现在科学以知所有能产生能量中的物质。也可以说，量子在宇宙空间内的运行中，它是一种不受认何大小物质阻当的物质。打个比方说，人们日常看到的光粒子，只要有不透光的东西就会阻当光子的前行的。量子是以本量子原作为起点，原量子的分子不管离原量子多少光年和千万里以外的距离，只要两端的量子有一方移动，分离的对方就会不受认何阻当的同时感知到对方在移动的地点和位置了。这就是近代一百多年至今，各国尖端的科学家，都在尽力想对量子科研取得抢先研发利用的苦战了！这也是科学家们说的，量子分子移动一但被科学家真证的实验成功后，量子运用，将对现在的智能大数据运算和智能手机的网络提速，快上亿亿亿倍和千万倍的！量子的解释：是衡量单位，是微观学对；原子核、分子、光子、中子、电子、粒子、暗子、微微子、超微微子、超微微基子、量的单位。什么子不就是名吗？一切皆因，成功失败皆果。因者道也，果者得(德)也。成功，失败，有交幸和无奈，成功和失败在天之意，如成吉司汉，命走一玄，霸王虽勇，丧命乌江。说明不是人完全可掌控的必须面对，孔明多材回天乏术，阿曼虽狠计败于司马。老子有几个乐德之，就是修道保身。量子科学之所以显得神秘，首先这个名字就是一大原因。看到“量子”这个词，许多人在“不明觉厉”之余，第一反应就是把它理解成某种粒子。但是只要是上过中学的人，都知道我们日常见到的物质是由原子组成的，原子又是由原子核与电子组成的，原子核是由质子和中子组成的。那么量子究竟是个什么鬼？难道是比原子、电子更小的粒子吗？其实不是。量子跟原子、电子根本不能比较大小，因为它的本意是一个数学概念。正如“5”是一个数字，“3个苹果”是一个实物，你问“5”和“3个苹果”哪个大，这让人怎么回答？正确的回答只能是：它们不是同一范畴的概念，无法比较。原子结构示意图量子这个数学概念的意思究竟是什么呢？就是“离散变化的最小单元”。什么叫“离散变化”？我们统计人数时，可以有一个人、两个人，但不可能有半个人、1/3个人。我们上台阶时，只能上一个台阶、两个台阶，而不能上半个台阶、1/3 个台阶。这些就是“离散变化”。对于统计人数来说，一个人就是一个量子。对于上台阶来说，一个台阶就是一个量子。如果某个东西只能离散变化，我们就说它是“量子化”的。上台阶跟“离散变化”相对的叫做“连续变化”。例如你在一段平路上，你可以走到1米的位置，也可以走到1.1米的位置，也可以走到1.11米的位置，如此等等，中间任何一个距离都可以走到，这就是“连续变化”。显然，离散变化和连续变化在日常生活中都大量存在，这两个概念本身都很容易理解。那么，为什么“量子”这个词会变得如此重要呢？因为人们发现，离散变化是微观世界的一个本质特征。微观世界中的离散变化包括两类，一类是物质组成的离散变化，一类是物理量的离散变化。先来看第一类，物质组成的离散变化。例如光是由一个个光子组成的，你不能分出半个光子、1/3个光子，所以光子就是光的量子。阴极射线是由一个个电子组成的，你不能分出半个电子、1/3个电子，所以电子就是阴极射线的量子。在这种情况下，你似乎可以拿量子去跟原子、电子比较了，但这并没有多大意义，因为它是随你的问题而变的。原子、电子、质子、中子、中微子这些词本身就对应某些粒子，而量子这个词在不同的语境下对应不同的粒子（如果它对应粒子的话）。并没有某种粒子专门叫做“量子”！再来看第二类，物理量的离散变化。例如氢原子中电子的能量只能取-13.6 eV（eV 是“电子伏特”，一种能量单位）或者它的1/4、1/9、1/16 等等，总之就是-13.6 eV除以某个自然数的平方（-13.6/n2 eV，n可以取1、2、3、4、5等），而不能取其他值，例如-10 eV、-20 eV。我们不好说氢原子中电子能量的量子是什么（因为不是等间距的变化），但会说氢原子中电子的能量是量子化的，位于一个个“能级”上面。每一种原子中电子的能量都是量子化的，这是一种普遍现象。氢原子能级发现离散变化是微观世界的一个本质特征后，科学家创立了一门准确描述微观世界的物理学理论，就是“量子力学”。现在你可以明白，这个名称是怎么来的，它其实是为了强调离散变化在微观世界中的普遍性。量子力学出现后，人们把传统的牛顿力学称为“经典力学”。对普通民众来说，量子力学听起来似乎很前沿。但对相关专业（物理、化学）的研究者来说，量子力学是个很古老的理论，——已经超过一个世纪了！量子力学的起源是在1900年，德国科学家普朗克（Max Planck）在研究“黑体辐射”问题时，发现必须把辐射携带的能量当作离散变化的，才能推出跟实验一致的公式。在此基础上，爱因斯坦（Albert Einstein）、玻尔（Niels H. D . Bohr）、德布罗意（Louis V. de Broglie）、海森堡（Werner K. Heisenberg）、薛定谔（Erwin R. J. A. Schrodinger）、狄拉克（Paul A. M. Dirac）等人提出了一个又一个新概念，一步一步扩展了量子力学的应用范围。到1930年代，量子力学的理论大厦已经基本建立起来，能够对微观世界的大部分现象做出定量描述了。一个物理量如果存在最小的不可分割的基本单位 我认为，量子只是描述微观世界粒子性的一个笼统概念，它包函可以独立存在的任何形式粒子，如质子、中子、电子，光子等都可以在各自的研究领域内称为“量子”。量子有几个重要的物理属性值得关注：1、能量不连续性，即普朗克所描述的粒子传递能量是“一份一份进行的”；2、角动量不连续性，比如电子在核外分别时，其轨道角动量是不连续的，具有“跳跃性”；3、运动的自旋性，量子描述的世界是一个带有自旋运动的世界，这与经典粒子概念不同；4、自旋磁矩性，任何粒子都有自旋性，同时也都有自旋磁矩性，“自旋生磁”是我“自旋场理论”的重要组成部分（当然，磁的产生还包括“公转生磁”——这说明磁的产生有二种形式，即“自旋生磁”和“公转生磁”，电磁学和目前的量子力学只强调“公转生磁”，却忽略了自旋生磁性，这是当今物理学存在严重“疏漏”的地方）。
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