量子:“黑马”跃世超凡脱俗

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量子:“黑马”跃世超凡脱俗

■高东广

微观世界里的“黑马”

量子,又称能量子。顾名思义,就是能量的最小单位。量子由何而来呢?这个重要的现代物理概念,是1900年由德国物理学家普朗克提出的。普朗克在研究黑体中能量发射与接收时遇到了难解之题:当使用伽利略与牛顿建立的物理体系,也就是假设能量是连续不断传递时,不能解释黑体能量辐射问题。他认为,只有假定能量在发射和吸收时,并非连续不断,而是若干一份一份、存在最小单位时,很多物理现象才能解释得通。

这一假定,在当时物理权威界被认为是“一种疯狂”。物理学界有一个“真理”:能量是连续不间断传播的。如同火车沿直线由北京经保定到石家庄,如果有人说,火车从北京行驶到石家庄,却不经两站之间的保定站,那么大家一定会觉得不可思议。水温由80℃上升到100℃,直接跳过90℃,这同样也会让人觉得不可思议。

普朗克的假设动摇了物理学界的“真理”,引发“轰动”。他进一步阐明,能量不可能被无限分割,一定存在于一个最小单位,保持着能量的基本特征。这个最小单位就是能量子,即量子。绝不存在部分或二分之一的量子,它只能是整数倍的方式存在。

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