量子是現代數學的重要概念。量子思想是普朗克在研究宋體幅射時首次提出來的。量子熱學的發展歷史上閃動著普朗克、愛因斯坦、玻爾、狄拉克、薛定諤、海森堡等光輝的名子。薛定諤多項式是量子熱學一個關鍵的運動多項式。狄拉克則成立了一套嚴謹的符號和物理。他假定宋體幅射中的輻射能量是不連續的,只能取能量基本單位的整數倍,因而挺好地解釋了宋體幅射的實驗現象。后來的研究表明,不但能量表現出這些不連續的分離化性質,其他數學量例如角動量、自旋、電荷等也都表現出這些不連續的量子化現象。這同以牛頓熱學為代表的精典化學有根本的區別。量子化現象主要表現在微觀化學世界。描寫微觀化學世界的數學理論是量子熱學。
哪些是量子?量子的英語是,源自拉丁文,它的原義是“多少”。量子現今是個數學專業名詞,它是場的最小迸發。例如,電磁場的最小迸發是光子量子物理是什么時候學的,即電磁場的量子是光子。所有的基本粒子都是某個場的量子(最小迸發)。不僅光子,這種量子(最小迸發)還包括電子、夸克、中微子、膠子等。質子不是量子,由于質子是由夸克構成的復合粒子。同理氫原子不是量子。普朗克在1900年最早發覺了這個自然界的基本規律,他發覺光的能量必須根據一個最小的單位均勻地分成份。
量子,并不是客觀存在的一個東西。他并不是原子,分子,電子這樣的微粒,而是數學學上,最小化學量的一個概念。這個數學量可以是質量,可以是寬度,可以是能量,可以是……一切我們研究微觀領域須要的東西。例如,氫原子的波譜,就是不連貫的,最小的單位,也可以稱為量子。量子的假說,極大的沖擊了精典數學學,將數學學推到了微觀領域。例如說,寬度。在精典數學學上面,一個物體的厚度必然是連續的,這個你們都可以理解。并且在微觀世界,連續的寬度都會有好多問題未能解釋。假如把寬度量子化,這么就可以解決了!再譬如說能量量子物理是什么時候學的,光的波傳播過程中會傳遞能量,在微觀領域,我們只有把這種能量量子化,分成一個個最小的不可分割的單位,能夠解釋好多現象問題。量子最早是普朗克為了解決黑洞幅射問題,提出的一個假定。隨即愛因斯坦借助這個假說,把光進行量子化,成功解釋了光電效應。