海森堡的魔法与矩阵力学的创立

根据麦克斯韦理论,电子将发射电磁波而损失能量,最终掉到原子核上。但是我们知道原子是稳定的,这是一个在经典物理里面无法解释的矛盾!3旧量子论回顾3.1黑体辐射量子的概念起源于1900年普朗克对黑体辐射功率频谱分布的研究。例如,太阳光粗略地说是温度为6000K的黑体辐射,其辐射功率主要分布在红外和可见光频段。但是...

挑战爱因斯坦和薛定谔,他们捕获了“薛定谔的猫”!

所谓里德伯原子,是指有一个外层电子被激发到主量子数n很大的高激发态的原子。这个外层电子处于很高的激发态,离原子实(原子核和其余的电子)很远,原子实对这个电子的库仑作用可视为一个点电荷的库仑作用,因此可以将里德伯原子看作类氢原子(图5),多体问题可以转化为单电子问题,由此大大简化了计算。▲图5:氢原子与...

泡利不相容原理的意义

这意味着,当一个电子填充了某个特定的能级后,另一个电子不能再以完全相同的方式占据同一位置,而是必须占据一个能量稍高或带有不同量子数的轨道。这就是为什么原子中的电子层会一层一层地向外扩展,形成了所谓的电子壳层结构。这一原理对化学元素的性质也有直接的影响。周期表中元素的周期性和化学性质的规律性,很...

李政道亲述: 从诺贝尔奖看亚裔学者的学术地位 | 文化纵横

到了70年代,量子电动力学,奇异粒子问题和电弱作用统一理论都被解决了,强相互作用发出了新的挑战,它是由量子色动力学作为其理论基础的,这一难题的主要解决者是26岁的胡夫特(G.'tHooft)和28岁的波利策(D.Politzer),又是一代新人。生物学方面也是这样,非常重要的DNA双螺旋结构是由37岁的克里克(F.H.C.Crick)...

殊途同归:狄拉克与泡利的天才想象力

为了写出自旋量子数等于1/2的电子的相对论性波动方程,狄拉克在薛定谔之后另辟蹊径,做了三件事。首先,他要求电子的质量m、动量p和能量E满足阿尔伯特·爱因斯坦(AlbertEinstein)的狭义相对论关系式,即,这里我们已经在自然单位制下取真空中的光速c=1。其次,借助描述电子自旋属性的伽玛矩阵的性质,聪明的狄拉克把上式拆...

深层分析量子世界的规则,虽然诡异但使得人类乃至万物的存在成为...

电子能量表示中性氧原子的最低可能能量构型(www.e993.com)2024年11月1日。因为电子是费米子而不是玻色子,所以即使在任意低温下它们也不能全部存在于地(1s)状态。这是阻止任何两个费米子占据相同量子态的物理学,并且阻止大多数物体抵抗重力坍缩。原子中能量最低的电子将占据最低(n=1)能级,并且没有角动量(l=0),因此磁量子数也为0。

丁肇中:赵忠尧院士的工作改变了我的实验

它们的质量都在10亿电子伏左右。光子和重光子有相同的量子数,不同之处在于光子的质量为0,因为能量E=mc??。在高能情况之下,光子和重光子应该可以互相转化。所以我就做了一系列重光子ρ和ω衰减干涉的实验。重光子ρ是ππ共振态,ω是πππ共振态,因此重光子ρ和ω衰减不会发生干涉。可是ρ和ω都能变成光子...

人造皮肤、脑机接口…马化腾请了7位科学家,揭秘全球最前沿的科学...

其实就是构成物质的最基本单元,它是能量的最基本携带者,它的基本特征就是不可分割。比如说我手中有一个激光笔,这个激光笔打出来的光的能量,如果你可以用一个放大镜来看一下的话,其实发出来的光本身是由很多个小颗粒构成的,那么这样的小颗粒我们把它叫做光子或者光量子。你不可能再拿刀来切一下,变成1/2个...

宇宙最初正物质比反物质多时的景象如何?

在宇宙大爆炸的那一刻,宇宙充满了所有可以被创造出来的东西,以达到最大总能量,只有两个障碍存在:1、必须有足够的能量在碰撞中产生粒子或反粒子,正如爱因斯坦质能方程E=MC^2所给出的2、必须保存所有需要在每一次相互作用中保持守恒的量子数就是这样,在早期的宇宙中,能量和温度是如此之高,以至于不仅可以制造所...

粒子与集体行为

由于离子质量远远重于电子,可以首先忽略它们的运动,专注在固定离子位形下电子的量子状态。离子之间的库仑能加上电子系统基态的总能量给出材料的结合能,其最小值对应的离子位形就是材料在低温下呈现的原子结构。这往往就是某种晶体,具有特定晶格常数和旋转反演等对称。