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     二十世纪自然科学重要进展——量子力学

二十世纪物理学对人类的思维方式和社会发展做出了三方面的重要贡献：第一，相对论、量子力学和它们相结合产生的量子场论从根本上改变了人类对时空和宇宙万物的看法，使人们从绝对的决定论宇宙观变为辩证唯实的宇宙观.第二，二十世纪物理学是带头的学科，它带动了化学、天文、材料、能源、信息等学科的发展，它为生物、医疗、地学、农业提供了强大的探测手段和研究方法.物理学在半导体、集成电路、激光、磁性、超导等方面的发现奠定了信息革命的科学基础.它推动了高技术产业的发展，引发了以微电子、光电子和微光机电技术为核心的工业革命，由物理学研究衍生的新技术和新产品层出不穷，从根本上改变了人们的生产方式和生活方式.第三，通过计算机的帮助，应用古典物理理论讨论流体运动和气象预报时，发现了自组织、混沌和分形等现象.随后发现，这是普遍存在于非线性相互作用的开放系统中的现象，生命系统和社会系统也不例外.

量子力学（QuantumMechanics)是研究微观粒子的运动规律的物理学分支学科，它主要研究原子、分子、凝聚态物质以及原子核和基本粒子的结构、性质的基础理论，它与相对论一起构成了现代物理学的理论基础.

量子力学不仅是近代物理学的基础理论之一，而且在化学等有关学科和许多近代技术中也得到了广泛的应用.量子理论是关于自然界的最基本的理论，它被认为是人类所创造的最优美、最成功的科学艺术品.它优美的数学形式令人赞叹，它精确的预言与实验惊人地符合，而它的成功应用更是遍及了现代社会的每个角落，比如根据量子电动力学，理论计算出电子磁矩为1.00115965246个单位（这个数称为狄拉克数），而精密实验测得电子磁矩为1.00115965221个单位.理论值和实验值只相差四十亿分之一！.从激光、核能到计算机、互联网，还有最新的量子计算机，无不留下量子的足迹.可以说，是量子引领人们迈入了现代社会，让人们享受到丰富多彩的现代生活.

在浙江大学召开的2009杭州量子物质研讨会上，中国科学院院士、两弹元勋于渌先生说：“科学技术的革新，很多都来自物理方面的基础研究，而物理学研究的核心领域之一就是量子物质.”.量子力学是物理系的基础理论课，物理方面的许多专业课都以它为先修课程，因而它的应用范围也就较为广泛.现在量子力学不仅是物理学中的基础理论之一，而且在化学和许多近代技术中也得到了广泛的应用. 物理学是人们对无生命自然界中物质的转变的知识做出规律性的总结.这种运动和转变应有两种.一是早期人们通过感官视觉的延伸，二是近代人们通过发明创造供观察测量用的科学仪器实验得出的结果.

19世纪末的一系列重大发现，揭开了近代物理学的序幕.1900年普朗克为了克服经典理论解释黑体辐射规律的困难，引入了能量子概念，为量子理论奠定了基石.随后爱因斯坦针对光电效应实验与经典理论的矛盾，提出了光量子假说，并在固体比热问题上成功地运用了能量子概念，为量子理论的发展打开了局面.1913年，玻尔在卢瑟福有核模型的基础上运用了量子化概念，对氢光谱作出了满意的解释，使量子论取得了初步的胜利.之后经过玻尔、索末菲海森堡、薛定谔、狄拉克等人开创性的工作，终于在1925年-1928年开成了完整的量子力学理论.