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第926章 出现了对量子力学的多种解释（第12页）

量子力学的数学基础非常广泛。

它只要求状态空间是Hilbert空间，可观测量是线性算子。

然而，它没有指定在实际情况下使用哪个Hilbert空间。

空格应选择哪些运算符？因此，在实际情况下，有必要选择相应的Hilbert空间和算子来描述特定的量子系统，而相应的原理是做出这一选择的重要辅助工具。

这一原理要求量子力学的预测在越来越大的系统中逐渐接近经典理论的预测。

这个大系统的极限称为经典极限或相应的极限。

因此，启发式方法可用于建立量子力学模型，而该模型的局限性在于相应的经典物理模型和狭义相对论的结合。

量子力学在其早期发展中没有考虑到狭义相对论。

例如，当使用谐振子模型时，它特别使用了非相对论谐振子。

在早期，物理学家试图使用谐振子建立量子力学模型。

将量子力学与狭义性相结合相对论是相互联系的，包括使用相应的克莱因戈登方程或狄拉克方程来代替施罗德方程？丁格方程。

尽管这些方程成功地描述了许多现象，但它们仍然存在缺点，特别是无法描述相对论态中粒子的产生和消除。

量子场论的发展导致了真正相对论的出现。

量子场论不仅量化了能量或动量等可观测量，还量化了介质相互作用的场。

第一个完整的量子场论是量子电动力学，它可以充分描述电磁相互作用。

一般来说，在描述电磁系统时，不需要完整的量子场论。

一个相对简单的模型是将带电粒子视为粒子。

处于经典电磁场中物体的量子力学自量子力学诞生以来就被使用。

例如，氢原子的电子态可以用经典的电压场来近似。

然而，在电磁场中的量子波动起重要作用的情况下，例如带电粒子发射光子，这种近似方法是无效的。

强相互作用和弱相互作用的量子场论称为量子色动力学。

量子色动力学理论描述了由原子核、夸克、夸克和胶子组成的粒子之间的相互作用。

夸克、夸克和胶子之间的弱相互作用与电弱相互作用中的电磁相互作用相结合。

万有引力不能仅用量子力学来描述。

因此，在黑洞附近或整个宇宙中，万有引力无法用量子力学来描述。

从物理的角度来看，量子力学可能会遇到其适用的边界。

量子力学和广义相对论都无法解释粒子到达黑洞奇点时的物理状态。

广义相对论预测，粒子将被压缩到无限密度，而量子力学预测，由于无法确定其位置，它无法逃离黑洞。

因此，本世纪最重要的两个新物理理论，量子力学和广义相对论，相互矛盾，并寻求解决这一矛盾的办法。

量子引力是理论物理学的一个重要目标。

然而，到目前为止，找到量子引力理论的问题显然非常困难。

虽然一些次经典近似理论取得了成功，如霍金辐射的预测，但霍金辐射却找不到。

对量子引力理论的整体研究包括弦理论和其他应用学科。

量子物理学的效应在许多现代技术设备中起着重要作用，从激光电子显微镜、电子显微镜、原子钟到核磁共振医学图像显示设备，所有这些设备都严重依赖于量子力学的原理和效应。

半导体的研究导致了二极管、二极管和晶体管的发明，为现代电子工业铺平了道路。

在发明玩具的过程中，量子力学的概念也发挥了关键作用。

在这些发明和创造中，量子力学的概念和数学描述往往起着不太直接的作用，但在固态物理学、化学材料科学和材料科学中，或者核物理的概念和规则在所有这些学科中都发挥着重要作用，量子力学是它们的基础。

这些学科的基本理论都是基于量子力学的，下面只能列出量子力学最重要的几个应用。

这些列出的例子当然非常不完整。

原子物理学、原子物理学和化学根据任何物质的原子和分子电子结构来确定其化学性质。

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