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量子力学与艺术

已有 3562 次阅读 2016-1-27 11:54 |系统分类:教学心得| 量子力学, 艺术, 克拉尼

   量子力学或固体物理难讲难学,是很多专业的硬骨头。我做一些材料微结构分析技术工作,多少涉及一些量子力学。技术工作者是实实在在的,要做一般人都能看得见摸得着的事情。我对量子力学的理解是,无非是这样一类力学,其中涉及到的一些力学量的取值总是和一些整数、半整数有关的(高大上的说法就是“量子化”的)。为什么是“量子化”的,因为这些力学量实际上是一些“频率”,包括时间频率(能量),空间频率(波矢或动量),“角空间频率”(角动量)。搞通讯技术的都知道,如果波的传播在空间上受到约束会产生驻波,一定约束条件下的驻波的各种频率都是“量子化”的,似乎是中学知识吧。这也就很容易理解原子分子或固体中的各种“量子化”现象了。除非理论物理专业,讲量子力学或固体物理千万不要从薛定谔方程开始,应该从波动学、驻波开始并演示大量有趣的实验(绚丽的激光衍射实验,线驻波、环驻波、克拉尼板实验),体验“量子化”现象,从中获得量子力学固体物理的基本结论,最后是“高大上”的薛定谔方程的解释,这样才符合认识规律吧。

   做过克拉尼板实验的都会被驻波声像之美所震撼(参考下面的链接)。看过之后你会感觉到,量子力学其实是与艺术最近的一门课程,也许想要真正理解量子力学的话,首先应该是一名艺术家。

   我个人对视频中的一段话特别有共鸣:

If you want to find the secrets of the universe, think in terms of the energy, frequency and vibration.(世界上最伟大的发明家、物理学家、机械工程师和电机工程师之一尼古拉.特斯拉)

http://www.iqiyi.com/w_19rrd57qc9.html

http://www.56.com/u31/v_MTM2NDYzMjA0.html




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