量子力学和经典力学有什么不同,量子力学和经典力学的区别在哪里 _经典

其实量子力学和经典力学有相同点，也有不同点，而且相同点多于不同点。相同的是对物理学现象的描述，不同的是思考的逻辑。
量子力学和经典力学的相同之处
想要了解两者之间的不同，首先要想了解两者之间有啥相同的。很多人对于新旧理论之间的关系有很大的误区，总是认为新的理论颠覆了旧的理论。实际上，在整个历史长河中，这种基石型的理论从来就没有被颠覆过。所以，新的理论和旧的理论之间的关系不是颠覆，而是继承和兼容。
没错，就是继承和兼容。经典力学其实对于宏观低速之下描述已经十分精准，并且可以准确预测。所以，任何理论在宏观低速下是不可能颠覆经典力学的，因为它和现实拟合得太好，所以新的理论一定会和经典力学在宏观低速下几乎等价的。
实际上，也确实如此，对于量子力学而言，除了引力之外，量子力学都对经典力学进行的兼容。说白了就是，经典力学是量子力学在宏观低速下的一种近似。所以，其实对于新理论而言，它都有一个使命，继承旧理论在其尺度内的精准度，并且进行兼容。而相对论同样是如此，经典力学其实也是相对论在宏观低速下的近似解。

文章插图
那量子力学和经典力学有什么不一样的呢？
“场”与“力”
其本质上是理论逻辑上的不同。而经典力学之所以被称为“力学”，主要是因为它在描述物质之间相互作用的关系时，用到了“力”这概念，这个概念最早是由牛顿在其著作《自然哲学的数学原理》中给的准确定义。

文章插图
“力”的定义大概意思就是说：

力是改变物体运动状态的原因。

这个“力”的概念实际上在宏观低速下就已经够用了。但是到了微观世界，“力”就不够用了。科学家后来发现，在自然界中存在四种力，强力，弱力，电磁力和引力。

文章插图
强力和弱力可能大家都不太熟悉，实际上它们都是原子核尺度下的作用。强力有两种，一种是用来束缚夸克的，一种是把原子核内的粒子束缚在原子核内的，有时候我们也叫它核力。而弱力，其实和粒子的衰变有关。

文章插图
我们就来弱力来举例子，弱力可以使中子衰变成一个质子和一个电子，然后释放出大量能量。在这个过程中，牛顿原来的定义就失效了，因为直接把粒子的种类都改变了。

文章插图
所以，科学家发现了“力”这个概念的局限性，只能再去找找其他的办法。于是，他们想到了：电磁场。这个东西其实大家都见过，你只要抓一把铁粉撒在磁铁周围，就可以看到。虽然平时看不见，摸不着，但我们知道“场”是存在的，并且分布在空间当中的。

文章插图
那电磁场是什么呢？通过对“光的波粒二象性”的研究，（补充一下，光其实是一种电磁波），科学家发现，

电磁场的变化会产生电磁波，说白了就是电磁场实际上是光子的往来运动。

所以，我们也可以说，电磁力是靠电磁场来实现的，而电磁场的本质是靠光子来传播的。

文章插图
受到这个的启发，科学家利用“场”和“粒子”这两个基点，结合量子力学和狭义相对论，建立了一套量子场论。

文章插图
并且给出了粒子物理学的标准模型。在这个模型中，科学家统一了强力，弱力和电磁力。

文章插图
其中强力是靠胶子和介子来传播的，弱力则是依靠W玻色子和Z玻色子来传播的。电磁力是依靠光子来传播的。而粒子的质量，则是来自于粒子与希格斯场的作用，说白了就是依靠希格斯玻色子来传播的。

文章插图
这些粒子无一例外都被科学家找到了，找到的最后一个就是希格斯玻色子。

文章插图
而粒子物理学的标准模型其实可以解释除了引力之外的三个作用力，自然而然也可以解释宏观低速下除引力作用之外的各种现象。所以，你看，利用不同的“物理量”，科学家构建出了不同的理论模型。而量子力学和经典力学最大的不同就在于，这套理论的核心是场和粒子，经典力学的核心是力。
世界观的不同
当然，除了上面所说的之外，还有一个很本质的不同，世界观是不同的。经典力学告诉我们的其实是一个确定性的世界。而量子力学告诉我们的确实一个不确定性的世界。如果是一个经典力学的拥趸，他会认为，因果律是存在的，宇宙中存在绝对客观的终极理论。而量子力学会告诉你，这个世界是不存在所谓的终极真理的，你所看到的一切和你的观测本身有关。这也是为什么，爱因斯坦会说，

文章插图
爱因斯坦是典型的决定论的拥趸，所以他认为量子力学是不完备的，他其实想表达的就是这种不确定性太奇葩了。
而海森堡的不确定性原理和薛定谔的波动方程，又十分准确地描述了微观世界的各种现象。更重要的是这两个理论竟然成功兼容了经典力学，这就让人很匪夷所思。

文章插图
所以，用量子力学来描述时，我们看到的话术，常常是这样的，某个粒子出现在某个位置，处于某个运动状态的概率是多少。在量子力学中，原子核外电子的运动就是用概率云的方式来描述的。

文章插图
但是在对于决定论者看来，一般都是，几分几秒，某个物体以什么样的方式在运动。而在经典力学中，核外电子的运动则是确定性的。

文章插图
所以，两者在对现象进行描述时，就会有很大的不同。而这种不同正是来自于对世界的看法和观念不同，说的高级一点，就是世界观的不同。
【量子力学和经典力学有什么不同,量子力学和经典力学的区别在哪里】个人理解量子力学在于这个“量”上，就是说微观粒子的存在方式都是一份一份的，而不是无限可分割的，当一个基本粒子再“分割”时（这种分割是客观的分割，而不可能是人为的），分割后的粒子已经是一种性质的别的物质了。比如当光子从电子中“分割”出来（即跃迁出来）时，光子已经不具备电子的性质了，成为新的物质（有人直接把它当做能量，而严格地说光子是物质）。从量子力学角度上讲，超弦理论是对的，即超弦是最小的量子，再也不能分割，它有自身的结构与功能。量子性与宏观世界的系统性很相似，可以说量子性就是微观世界的系统性。从量子的“分割”特性上可知，我们现在发现的六十几种基本粒子，只是从人类认识、发现的角度上讲的，它们并不是客观的最基本的粒子，超弦或者以其它方式客观存在的最小粒子才是最基本的粒子。