量子熱學是哪些東西，誰能大約解釋和介紹一
量子熱學是研究微觀粒子的運動規律的數學學分支學科，它主要研究原子、分子、凝聚態物質，以及原子核和基本粒子的結構、性質的基礎理論，它與相對論一起構成了現代數學學的理論基礎。量子熱學除了是近代數學學的基礎理論之一，但是在物理等有關學科和許多近代技術中也得到了廣泛的應用。量子熱學的發展導論量子熱學是在舊量子論的基礎上發展上去的。舊量子論包括普朗克的量子假說、愛因斯坦的光量子理論和玻爾的原子理論。1900年，普朗克提出幅射量子假說，假設電磁場和物質交換能量是以間斷的方式(能量子)實現的，能量子的大小同幅射頻度成反比，比列常數稱為普朗克常數，因而得出宋體幅射能量分布公式，成功地解釋...全部
量子熱學是研究微觀粒子的運動規律的數學學分支學科，它主要研究原子、分子、凝聚態物質量子和粒子物理學何以解釋一切，以及原子核和基本粒子的結構、性質的基礎理論，它與相對論一起構成了現代化學學的理論基礎。量子熱學除了是近代化學學的基礎理論之一，但是在物理等有關學科和許多近代技術中也得到了廣泛的應用。
量子熱學的發展導論量子熱學是在舊量子論的基礎上發展上去的。舊量子論包括普朗克的量子假說、愛因斯坦的光量子理論和玻爾的原子理論。1900年，普朗克提出幅射量子假說，假設電磁場和物質交換能量是以間斷的方式(能量子)實現的，能量子的大小同幅射頻度成反比，比列常數稱為普朗克常數，因而得出宋體幅射能量分布公式，成功地解釋了宋體幅射現象。
1905年，愛因斯坦引進光量子(光子)的概念，并給出了光子的能量、動量與幅射的頻度和波長的關系，成功地解釋了光電效應。其后，他又提出固體的震動能量也是量子化的，因而解釋了高溫下固體比熱問題。
1913年，玻爾在盧瑟福有核原子模型的基礎上構建起原子的量子理論。根據這個理論，原子中的電子只能在分立的軌道上運動，原子具有確定的能量，它所處的這些狀態叫“定態”，但是原子只有從一個定態到另一個定態，能夠吸收或幅射能量。
這個理論其實有許多成功之處，但對于進一步解釋實驗現象還有許多困難。在人們認識到光具有波動和微粒的二象性以后，為了解釋一些精典理論難以解釋的現象，日本化學學家德布羅意于1923年提出微觀粒子具有波粒二象性的假說。
德布羅意覺得：正如光具有波粒二象性一樣，實體的微粒(如電子、原子等)也具有這些性質，即既具有粒子性也具有波動性。這一假說不久就為實驗所否認。因為微觀粒子具有波粒二象性，微觀粒子所遵守的運動規律就不同于宏觀物體的運動規律，描述微觀粒子運動規律的量子熱學也就不同于描述宏觀物體運動規律的精典熱學。
當粒子的大小由微觀過渡到宏觀時，它所遵守的規律也由量子熱學過渡到精典熱學。量子熱學與精典熱學的差異首先表現在對粒子的狀態和熱學量的描述及其變化規律上。在量子熱學中，粒子的狀態用波函數描述，它是座標和時間的復函數。
為了描寫微觀粒子狀態隨時間變化的規律，就須要找出波函數所滿足的運動多項式。這個等式是薛定諤在1926年首先找到的，被稱為薛定諤多項式。當微觀粒子處于某一狀態時，它的熱學量(如座標、動量、角動量、能量等)通常不具有確定的數值，而具有一系列可能值，每位可能值以一定的概率出現。
當粒子所處的狀態確定時，熱學量具有某一可能值的概率也就完全確定。這就是1927年，海森伯得出的測不準關系，同時玻爾提出了并協原理，對量子熱學給出了進一步的闡述。量子熱學和狹義相對論的結合形成了相對論量子熱學。
經狄拉克、海森伯和泡利等人的工作發展了量子電動熱學。20世紀30年代之后產生了描述各類粒子場的量子化理論——量子場論，它構成了描述基本粒子現象的理論基礎。量子熱學是在舊量子論構建以后發展完善上去的。
舊量子論對精典化學理論加以某種人為的修正或附加條件便于解釋微觀領域中的一些現象。因為舊量子論不能令人滿意，人們在找尋微觀領域的規律時，從兩條不同的公路完善了量子熱學。1925年量子和粒子物理學何以解釋一切，海森堡基于化學理論只處理可觀察量的認識，拋棄了不可觀察的軌道概念，并從可觀察的幅射頻度及其硬度出發，和玻恩、約爾丹一起構建起矩陣熱學；1926年，薛定諤基于量子性是微觀體系波動性的反映這一認識，找到了微觀體系的運動多項式，因而構建起波動熱學，其后不久還證明了波動熱學和矩陣熱學的物理等價性；狄拉克和約爾丹各自獨立地發展了一種普遍的變換理論，給出量子熱學簡約、完善的物理抒發方式。
量子熱學的基本內容量子力學的基本原理包括量子態的概念，運動多項式、理論概念和觀測化學量之間的對應規則和化學原理。在量子熱學中，一個數學體系的狀態由波函數表示，波函數的任意線性疊加一直代表體系的一種可能狀態。
狀態隨時間的變化依循一個線性微分多項式，該多項式預言體系的行為，化學量由滿足一定條件的、代表某種運算的算符表示；檢測處于某一狀態的化學體系的某一化學量的操作，對應于代表該量的算符對其波函數的作用；檢測的可能取值由該算符的本征多項式決定，檢測的期盼值由一個包含該算符的積分多項式估算。
波函數的平方代表作為其變數的數學量出現的概率。按照這種基本原理并附以其他必要的假定，量子熱學可以解釋原子和亞原子的各類現象。關于量子熱學的解釋涉及許多哲學問題，其核心是因果性和化學實在問題。
按動熱學意義上的因果律說，量子熱學的運動多項式也是因果律多項式，當體系的某一時刻的狀態被曉得時，可以按照運動多項式預言它的未來和過去任意時刻的狀態。但量子熱學的預言和精典化學學運動多項式(質點運動多項式和波動多項式)的預言在性質上是不同的。
在精典化學學理論中，對一個體系的檢測不會改變它的狀態，它只有一種變化，并按運動多項式演化。因而，運動多項式對決定體系狀態的熱學量可以做出確定的預言。但在量子熱學中，體系的狀態有兩種變化，一種是體系的狀態按運動多項式演化，這是可逆的變化；另一種是檢測改變體系狀態的不可逆變化。
因而，量子熱學對決定狀態的化學量不能給出確定的預言，只能給出數學量取值的概率。在這個意義上，精典化學學因果律在微觀領域失效了。據此，一些化學學家和哲學家斷定量子熱學秉持因果性，而另一些化學學家和哲學家則覺得量子熱學因果律反映的是一種新型的因果性——幾率因果性。
量子熱學中代表量子態的波函數是在整個空間定義的，態的任何變化是同時在整個空間實現的。20世紀70年代以來，關于遠隔粒子關聯的實驗表明，類空分離的風波存在著量子熱學預言的關聯。這些關聯是同狹義相對論關于客體之間只能以不小于光速的速率傳遞化學互相作用的觀點相矛盾的。
于是，有些數學學家和哲學家為了解釋這些關聯的存在，提出在量子世界存在一種全局因果性或整體因果性，這些不同于構建在狹義相對論基礎上的局域因果性，可以從整體上同時決定相關體系的行為。量子熱學用量子態的概念表征微觀體系狀態，推進了人們對化學實在的理解。
微觀體系的性質總是在它們與其他體系，非常是觀察儀器的互相作用中表現下來。人們對觀察結果用精典化學學語言描述時，發覺微觀體系在不同的條件下，或主要表現為波動圖像，或主要表現為粒子行為。
而量子態的概念所抒發的，則是微觀體系與儀器互相作用而形成的表現為波或粒子的可能性。量子熱學表明，微觀化學實在既不是波也不是粒子，真正的實在是量子態。真實狀態分解為隱態和顯態，是因為檢測所導致的，在這兒只有顯態才符合精典化學學實在的含意。
微觀體系的實在性還表現在它的不可分離性上。量子熱學把研究對象及其所處的環境看作一個整體，它不容許把世界看成由彼此分離的、獨立的部份組成的。關于遠隔粒子關聯實驗的推論，也定量地支持了量子態不可分離性的觀點。