關于量子化學學常見的七個誤會
1.“量子化學學就是不確定性”
錯誤!量子化學學可能是人類有史以來設計的最精確的科學學科。它可以非常確切地預測個別屬性,精確至小數點后10位。
這個誤會部份始于維爾納·海森堡()的“不確定性原理“。他提出,在一個量子熱學系統中,一個運動粒子的位置和它的動量不可被同時確定。
當量子化學學用于估算其他量時,比如原子的能量或磁性,它的精度令人驚嘆。
2.“量子化學學難以可視化”
量子化學學描述了一般“奇怪”且無法圖片化的物體:比如波函數量子物理學入門知識,疊加狀態,機率幅度,復數等等。人們只能用物理多項式和符號來理解它們。但是,當我們教導和推廣它時,我們化學學家總企圖形象化它們。我們使用圖形,繪圖,意象量子物理學入門知識,投影和許多其他設備。有爭議的是那些圖象的確切性,由于圖象無法確切地表示量子對象。
3.“甚至科學家也不太了解量子化學學”
作為該領域的主要名星,理查德·費曼()自己也說:“我想我可以肯定的說,沒有人理解量子熱學?!钡S即立刻補充道:“我要告訴你大自然的行為?!?span style="display:none">cjP物理好資源網(原物理ok網)
尼爾斯·玻爾(NielsBohr)是該學科的創始人之一,他給出了一個挺好的總結:“那些在第一次接觸量子理論時不會倍感驚訝的人不可能理解它?!?span style="display:none">cjP物理好資源網(原物理ok網)
4.“一些杰出的理論家提出了量子化學學的整個概念”
量子化學學的整個歷史恰恰相反:實驗室實驗在一開始就引起了意想不到的結果,如光電效應,宋體幅射,原子的發光波譜等。當阿爾伯特·愛因斯坦,馬克斯·普朗克,尼爾斯·波爾和其他人企圖解釋時,才出現輝煌的理論家。
隨即進行了進一步的基礎實驗,包括奇怪地從鎳回落的電子,奇怪地被磁場偏離的銀原子,高溫下完美導電的金屬等等。之后再度出現了理論和概念:引入了二元性,載流子或超導性。理論與實踐之間高效的“來回”交流是數學學的基礎。除非極少數情況下,否則一般會先進行實驗。
5.“愛因斯坦是量子化學學中最大的敵軍”
可憐的老阿爾伯特·愛因斯坦常常被描述為量子化學學的狠毒對手,可能是由于他的格言,“上帝不會擲色子”。但是他并沒有反對量子化學學,更重要的是,愛因斯坦創造了它!
1905年,愛因斯坦依據馬克斯·普朗克的專著撰寫了他的基礎文章,“關于光的形成和轉化的一個啟發性觀點”。在這篇文章中,他提出光是由小的,個體的和量化的物體組成的,稱為光子。這就是他獲得諾貝爾獎的緣由,并非他對相對論的研究而得獎。
愛因斯坦可能由于與尼爾斯·玻爾的討論而獲得了名聲,非常是在解釋和量子現實的概念上,由于他不接受非局域性的概念。后來,糾纏和違背貝爾定律的實驗證明他錯了,并證明沒有隱藏變量。愛因斯坦完全理解量子化學學的相關性,他只是碰到了一些問題。
6.“量子化學學沒有實際用途”
量子化學學可能是現代數學學中最有用的學科:一旦化學學家理解光,原子和電子是怎樣工作的,她們就才能操縱它們。激光,診所核磁共振,LED,閃存,硬碟以及最重要的晶體管和電子產品,所有這種技術都是由量子化學學家發明的。
7.“量子化學學可能解釋個別取代療法和其他謎題”
許多相信超自然現象和個別“療法”的人宣稱遭到量子化學學的啟發。伊朗裔加拿大人迪帕克·喬普拉是這些技巧最著名的支持者之一。他發展了一種量子神秘主義,大量引用例如“人體量子體本質”,“能量和信息的局部場與控制論反饋循環”,以及“協調量子熱學體“。之后他宣稱在心靈,意識,物質和宇宙之間構建量子關系。“量子療法”還提供基于身體的護理合同,被視為“振動和能量場”,主持“振動狀態”和“生物共振”。
這在兩個方面是不誠實的。第一個在于使用科學術語來神秘化量子化學學,而實際上并沒有神秘感。實驗室實驗和日常生活早已證明其有效性。另一方面,這種療法或信念所描述的現象都沒有任何科學根據。最重要的是,量子化學學中的定義十分精確,但它們在那些偽科學中被完全濫用。