哪些是量子熱學
到底是哪些機制使空腔的原子形成出所觀察到的宋體幅射能量分布，對此問題的研究引起了量子化學學的誕生。
1900年１２月１４日提出：假如空腔內的宋體幅射和腔壁原子處于平衡，這么幅射的能量分布與腔壁原子的能量分布就應有一種對應。作為幅射原子的模型，假設：
（1）原子的性能和諧振子一樣，以給定的頻度v振蕩；
（2）宋體只能以E=hv為能量單位不連續的發射和吸收幅射能量，而不是象精典理論所要求的那樣可以連續的發射和吸收幅射能量。
量子熱學是研究微觀粒子（如電子、原子、分子等）運動規律的理論。原子核和固體的性質以及其他微觀現象，目前已基本上能從以量子熱學為基礎的現代理論中得到說明。現今量子熱學除了是數學學中的基礎理論之一，但是在物理和許多近代技術中也得到了廣泛的應用。
上世紀末和本世紀初，數學學的研究領域從宏觀世界漸漸深入到微觀世界；許多新的實驗結果用精典理論已不能得到解釋。大量的實驗事實和量子論的發展，表明微觀粒子除了具有粒子性，同時還具有波動性（參見波粒二象性），微觀粒子的運動不能用一般的宏觀物體運動規律來描寫。德布羅意、薛定諤、海森堡，玻爾和狄拉克等人逐漸完善和發展了量子熱學的基本理論。應用這理論去解決原子和分子范圍內的問題時，得到與實驗符合的結果。因而量子熱學的構建大大推動了原子化學。固體化學和原子核化學等學科的發展，它還標志著人們對客觀規律的認識從宏觀世界深入到了微觀世界。
量子熱學是用波函數描寫微觀粒子的運動狀態，以薛定諤多項式確定波函數的變化規律，并用算符或矩陣方式對各化學量進行估算。因而量子熱學在初期稱作為波動熱學或矩陣熱學。量子熱學的規律用于宏觀物體或質量和能量相當大的粒午時，也能得出精典熱學的推論。在解決原子核和基本粒子的個別問題時，量子熱學必須與狹義相對論結合上去（相對論量子熱學），并由此逐漸完善了現代的量子場論。
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數學原理。
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等式，該多項式預言體系的行為，數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數學體系的某一數學量的操作，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物理是什么，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年代以來量子物理是什么，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。
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。
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。