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量子物理学改变人类生活

时间:2014-08-15  来源:互联网  作者:

    这一切凸显了一个事实,即量子物理学往往是违反直觉的。美国著名物理学家理查德·范曼称,从常识角度来看,量子理论“描述的自然界很荒谬”。
 
    但另一方面,量子物理学很有用。这是因为它是当今很多技术的基础。
    最基本的是,我们做的几乎每件事都是以量子物理学为基础的——各种物质都是量子粒子的集合,而光、电和磁都是量子现象。第二个层面是,我们人类创造了一些量子技术,但并没有意识到是量子物理学使其成为现实。当斯旺和爱迪生发明电灯泡时,他们并不知道受热灯丝发光是一种量子过程——他们不知不觉地利用了量子物理学,而自己却浑然不知。
    第三个层面是:随着晶体管——大量现代化电子装置中的电子开关和放大器——的发明,一切都发生了改变。由贝尔实验室发明的晶体管融合了特别研发的材料,从量子层面调节性能。从那时起,关于量子物理学的显性知识推动了无数的实践发展。
    仅需要花几分钟分析一下智能手机,就能认识到量子技术无处不在。首先,构造任何固态的电子元件都需要运用量子物理学,你的iPhone手机中的每一块芯片都布满了晶体管等量子设备。此外,你的手机还有电脑功能、显示屏、触摸界面、数码相机、发光二极管和全球定位系统接收器——每一项功能的研发都依赖于我们对量子物理学的理解。

    新的量子材料可以改变电池技术,让电动汽车成为一种标准的出行工具,并成百倍地扩大电池容量,让电动客机切实可行。量子革命可以创造一切——从隐形斗篷到《星际迷航》中的医学传感器,甚至更为奇异的先进产品。

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