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【史海回眸】诞生百年,“叛逆”理论在争议中改变世界
环球时报·2025-10-17 06:56

量子力学的历史起源 - 1900年普朗克提出量子理论以解决黑体辐射问题,其公式意味着能量由不可分割的量子组成,颠覆了经典物理学认为能量连续的观点[4][6] - 19世纪末物理学界认为经典物理学已近乎完美,仅存两朵"乌云"无法解释,其中黑体辐射实验的"乌云"直接催生了量子力学[2] - 黑体辐射研究源于钢铁工业对非接触式精确测温的需求,需建立颜色与温度的精确数学关系,但经典物理学公式无法解释实验曲线[3] 关键理论与实验验证 - 1905年爱因斯坦受普朗克启发提出"光量子"假说,成功解释光电效应现象,即电子能否被激发取决于光频率而非强度[7] - 美国物理学家密立根1912-1915年通过精密实验试图证伪光量子理论,但结果反而完美符合爱因斯坦方程,强化了量子理论的可信度[8] - 1925年量子力学初步形成,海森堡等人提出矩阵力学,薛定谔建立波动力学,并涌现波粒二象性、不确定性原理等反常识概念[9][10] 技术应用与产业革命 - 量子力学解释了导体、绝缘体和半导体的导电特性,通过"掺杂"技术可精确控制半导体性能,为现代电子技术奠定基础[11] - 1947年贝尔实验室的巴丁、肖克利和布拉顿利用量子力学原理发明点接触晶体管,取代真空管,推动人类从电气时代迈入信息时代[11][12] - 量子叠加态等原理催生量子计算机,其在药物分子模拟、物流优化等特定问题上具有经典计算机无法比拟的潜在优势[12]