綜述
人類的歷史實際上與科學和技術是分不開的,雖然在古時,人類囿于知識水平和對世界認知的不足,并不能很清晰地明白自然科學是哪些量子傳輸 設備,還以神明、宗教等所謂神秘力量的方面來進行剖析和解釋,并且早在石器時代開始,人類就與科學結下了不解之緣。
一手創辦了科學史學科的喬治·薩頓曾說過這樣的一句話——科學在人類的歷史上只占了很小的一部份,但卻是人類發展的本質,是惟一一個才能解釋人類為何會進化的答案。
例如石器時代的人們正是由于發覺了怎樣使用磨制石器,才從舊石器時代漸漸轉化到了新石器時代,發展出了發達的冶陶技術、紡織業等等。
而我國古時也相繼發展出了青銅器、鐵器等等,因而成為了愈加先進的國家,因而在危險的唐代成了惟一一個存活出來的四大文明古國,甚至其中的四大發明更是影響到了法國,促進了近代科學的萌生。
隨著社會的不斷進步,科學也在高手們前仆后繼的付出下被逐步完善了上去,人類也意識到了更多真實而神秘的世界,其中就包括量子熱學,這個時常被揶揄的——遇事不決量子熱學的學說,它究竟是哪些意思呢?
量子熱學
量子熱學雖然就是研究微觀粒子的運動規律的化學學理論,這也是構成了現代化學學的兩大基礎學說之一。
其中包括原子、分子以及大量粒子組成且互相有著很強作用的匯聚態物質(比如固態和液態),也包含原子核,和人類認知中構成物質最小的單位——基本粒子的性質、結構。
19世紀末,當時的數學學理論被覺得早已有了特別完整的構架,例如光學、力學等等許多方面都發展出了較為系統建立的理論體系,看似早已到了顛峰,甚至好多的化學學家都覺得未來不會再有突破性的偉大發覺,剩下的只是零零散散的補充罷了。
但是隨著科學家們對物質內部的微觀世界的研究,宋體幅射、原子結構等等實驗發覺打破了當時科學家們的固有認知,原有的化學學理論甚至根本難以對其解釋。
這種也成為了19世紀末數學學界頭上的兩片烏云,更是為數學學帶去了革命的改變。
20世紀初,數學學新的現象和新的理論層出不窮,沖破了固有理論知識系統的禁錮,探求出了微觀世界的新規律、新理論。
其中1900年普朗克針對宋體幅射問題,以一個能量不連續的做簡諧震動的質點假定,推導入了宋體幅射的公式,并提出了電磁振蕩只能以“量子”的方式發生等觀點,因而成為了量子熱學的開門磚。到了20世紀30年代,量子熱學基本的框架被搭建了上去。
量子世界里,一切的物質都被分成了非常微小的61種基本粒子,然而量子似乎并不能將它理解成為某一種的粒子,而是一個物體存在最基礎的不可分割的單位,那這個物體就是量子化,而這個單位就是量子。
例如說要統計一個人數,這么一個人就是量子,即不可分割的最小單位,而不是說半個人,或則0.1個人,更不能將這個人說成是一個細胞,同樣的,由許多人所組成的人群就是量子化。
同理而言,一道光可以說光子是量子,它們共同組成的光線則是量子化。而不僅物質以外,能量、電荷、磁矩等等都具有量子化。
比如一輛車輛以每小時5千米的速率行駛,當它突然轉化成為每小時20千米的速率時,這其中所發生的極快的速率變化就是速率的量子化。
現實中的量子熱學
實際上,我們的現實生活中早已有了許多的量子熱學,例如激光器和發光晶閘管等等產品。普朗克先前提出了量子論,覺得原子的能量是分散而非連續的,所發射下來的能量似乎是以“量子”為單位所進行的。
在這個基礎上,愛因斯坦提出了光量子的假說,覺得光也是不連續,是量子化的,它與原子一樣都是粒子。1917年,愛因斯坦又提出了受激幅射,覺得通過剌激,可以將迸發態的發光原子向低能態或則能級躍遷的過程中,輻射出光子。后來科學家們就是根據上述的理論所研制下來的激光器。
除此之外,實際上我們日常生活里用到的每一塊電子設備似乎也都與量子熱學有著十分重要的關系,也就是電子設備的必備——即晶體管。
也正是由于量子熱學有了革命性的突破,科學家們才在1930年里發覺了半導體的存在,因而研制出了晶體管,更是發明出了世界上第一臺晶體管計算機,比原先臃腫龐大的計算機輕柔許多倍。
但是人類目前為止對于量子熱學的研究還不算非常成熟,對它的把握也非常少,例如數學學的四大神獸中已然打破了三頭,其中代表量子熱學的“薛定諤的貓”依然是當前困惑了無數科學家們的難點。
這是從宏觀的角度來探討微觀量子理論的表現,而且因為粒子本身在被觀測之前有著許多的可能性,也就是說被觀測之前這個粒子是多個態,但是被觀測后只能被固定在一個態,即觀測的行為與粒子本身是互相影響的。
從空間上可以理解為:當你沒有打開盒午時,袋子里有無數個平行宇宙在同時發展,而且每位平行宇宙都將存在無限的發展可能性。
然而當我們打開袋子之后,出現在我們面前的只會是隨機的一種平行宇宙的其中某一種發展。這還只是從空間領域所作出的理解,在化學領域層面,沒有任何一個人能對此進行解釋。
就連偉大的化學學家愛因斯坦,早前也覺得上帝絕不會擲色子,即萬事萬物都是非隨機性的,包括天氣的變化、一滴雨水的落腳點,甚至是今天早上吃哪些,以及女同事的心情,愛因斯坦覺得都是非隨機性的。
但是目前許多科學家都覺得,量子熱學理論上就是隨機的風波,上帝也確實是在擲色子。
假如把握了量子熱學
有一種說法是,當我們把握了量子熱學,我們就可以改變世界,這是為何呢?
事實上,量子熱學被好多人過分神化,這或許只是一種愈加接近世界本質的理論學說,就能幫助我們更好地認識世界、利用世界。
有人覺得,把握了量子熱學,就能否從微觀上通過改變粒子來進行物質的轉化,例如從空氣中轉化出衣物、面包、紙張等等,又例如說可以通過改變量子,進而實現人類的永生等等,這種似乎都是將量子熱學過分神化的表現。
我們以前也說過量子傳輸 設備,量子熱學中的量子只是表示的不可被分割的最小單位,例如一個人類可以是量子,一個細胞也可以是量子,所謂的將這個物質轉化成全新的物質似乎是根本不能做到的事情。
而且假如把握了量子熱學,我們其實難以做“全能的神”,卻可以發覺世界的本質現象,可以創造出才能真正意義上進行遠距離甚至是跨星際的通信設備,才能“瞬時通訊”。
這或許就是愛因斯坦提出的“幽靈般的遠距作用”,也被稱為是量子糾纏,簡單來說就是處于糾纏態的兩個粒子,不管二者相隔有多么遙遠,只要其中的一個粒子被觀測到,另外一個粒子也會同時發生改變,二者存在著非常的關聯性,按照這個原理,我們就才能操作一個粒子,而引起另外一個粒子的變化,實現即時通訊。
同時,量子態隱型傳輸也將會出現在人類的生活當中,這項技術同樣是依據量子糾纏的原理,但傳遞的不再是簡單的信息,而是將量子態傳送到任何一個距離,就好似是懸疑小說當中常常出現的技術——“超時空傳輸”。
但是這并不是懸疑小說里的時空穿梭技術,它不能傳送任何的物質,也不能將分子在另外的地方組成一個物體,只是一種全新的通訊方法。
甚至我們可以創造出量子計算機,因而發展出真正的人工智能,還可以發明出“量子飛船”,進行超光速的星際航行,真正實現沖出太陽系、逃離銀河系的創舉。
量子熱學也可以幫助人類把握可控核聚變,能有擁有愈發安全、充足的能源,毋須再去掏空月球內部的有限資源,核聚變的龐大能源支撐也足以促使人類的科技再度出現革命性的巨大跨越。
也為此,德國科學家韋恩對此表示,人類假如真正把握了量子熱學,就能否改變世界。
推論
世界究竟是哪些樣子的,從古至今,不論是中國還是西方,各個國家都在進行著不同的研究,但殊途同歸都是對世界本質的探求。
量子熱學直至現今為止,科學家們仍然對此有許多的困擾,如同薛定諤的貓、量子坍縮等等,成為化學學家或將不斷研究和求證的難點。
但是雖然這么,科學家們通過發覺的量子熱學理論,在人類的科技基礎上研制出了各類各樣的產品,為我們帶來了巨大的便利。為此我們也相信,盡管如今看來人類科技的發展還稍顯不足,而且未來是不可預測的,是“隨機性”的,誰也不曉得之后會發生哪些,說不定我們真的可以把握量子力學呢。