試論量子力學的發展與科學的進步

肖慧寧

摘要：科技的進步與發展帶動了我們生活的改變，我國越來越重視科技創新能力的發展。量子力學是物理在微觀領域的偉大創新，它以其不確定性、波粒二象性等特點將人們帶到物理的海洋。量子力學是物理學的重點內容之一，它的發展不僅對物理事業作出了重大貢獻，同時更是推動了科學技術的進步。基于此，本文重點探討量子力學的發展與科學的進步，探討量子力學發展的新局面，旨在促進科技與物理更好的發展。

關鍵詞：量子力學;科學進步;量子力學的發展

科技是第一生產力，目前，全球化進程正在不斷加快，世界各國之間的聯系愈加緊密，因此，科技的發展需要不斷的努力。量子力學的發展促進了科學的進步，基于量子力學的基礎，打破了經典物理學的束縛，在量子力學的發展中可以推動社會的進步與發展。量子力學在發展中與生活結合，與計算機相互配合，與各個學科進行交叉發展，推動了量子力學的融合，加強了科技的進步，有利于科學技術革命的開展，形成雙向的互通。

一、量子力學的形成與發展

20世紀之前，牛頓建立了經典的牛頓力學理論，人們開始依靠牛頓的理論對世界進行觀察與實踐。在牛頓力學發展初期，人們發現任何事情都可以用牛頓理論來解釋出來，所以那時的人們認為牛頓力學體系就是世界的真理。然而發展到20世紀，一些科學家開始發現一些問題無法用牛頓力學來解釋清楚，經過系統的研究，科學家發現牛頓力學體系僅僅適合宏觀世界，無法解釋微觀世界中的問題，量子力學就是在這樣的背景下產生的。

量子力學，即主要研究微觀粒子的運動規律，通過對原子、分子、凝聚態物質、原子核等的研究與分析，讓人們了解微觀世界物質運動。1900年，普朗克在研究后提出了量子假說，從而掀起了量子理論的新潮。普朗克通過提出的輻射量子理論，有效地解決了黑體輻射的規律。1905年，愛因斯坦探尋光的奧妙，成功地提出地提出了光量子的解釋，讓人們正確的認識了光電效應[1]。在這之后，波爾通過研究原子確立了原子的量子理論，德布羅意發現了微觀粒子具有波粒二象性的特點，薛定諤以薛定諤的方程找出了微觀粒子的運動規律。

二、量子力學的發展與科學的進步

量子力學不單單只是純粹的物理理論，更是深刻地影響著人們生活的進步與科技的發展。量子力學和其他學科理論有效地進行結合，形成了很多新的理論，如，量子光學、量子計算機、量子生物學等等。

（一）量子力學促進探針顯微鏡的發展

基于量子力學的發展，促進了探測顯微鏡的發展。在原來的經典物理學中，粒子是無法通過勢壘的，這就導致了一些施工的不便利。在量子力學的發展下，同樣的一個粒子也是可以有機會穿透勢壘，進入到新的空間。后來，在兩位科學家的一起努力下，他們終于研制成功了掃描隧道顯微鏡。他們通過實驗，利用平板電腦和隔離層來不斷實踐與證明，負極中的電子可以利用隔離層的勢壘到達正極。通過這一實踐可以促進探針顯微鏡的發展，有利于改善人們的生活。

通過這一應用，人們可以通過量子力學來具體改造實際的生活，這種方式可以大大的促進宏觀與微觀之間的聯系，有利于快速地推動納米技術的發展，可以讓我們的生活和工作更加便利，可以積極地促進科學家對微觀世界的探尋[2]。

（二）量子力學促進科學思維的轉變

在之前探尋科學地奧妙時，人們想要簡單的真理性表述，但是基于量子力學的發展，人們開始注重探索過程的復雜性。牛頓追求化繁為簡的過程，他認為任何原理都可以用簡單的語句描述出來。量子力學的出現向我們證明了探索客觀世界復雜的一面，在牛頓的經典力學體系中，由于牛頓堅持簡單化的意義，在研究中很容易形成理想化的失誤，束縛了人們探索的思維。

由于簡單化、理想化的束縛，人們在探索時很容易被自己局限在自己設定的范圍內容里面，所以探索的結論具有不穩定性。微觀世界的發展，復雜性科學思維的提出都不是為了否定前者，而是為了更好的進步。復雜性并不代表著我們在探索時萬事都要想得更復雜些，不能再用簡單的思維去思考，它的意義在于二者的結合，二者的相互影響，從而達到更深層次的啟發。在這一過程中，我們可以發現科學思維的轉變，在探索科學時不是在現實中選擇，而是在選擇中發現我們現實中的規律。

（三）量子力學促進量子信息技術的發展

在當下高速發展的大背景下，科學技術就是我們的競爭力，科技的發展可以促進我們生活的改變，可以帶領我們展望未來，因此信息化社會的發展是不容忽視的。由于芯片集成晶體管的限制因素，導致電子信息技術的發展遭到瓶頸。量子力學的發展促進科學家有了新的思路，他們利用量子力學波函數穩定性的特點來進行探索。

科學家通過兩組數據的分開實踐來進行對比，他們把原信息分成經典部分和量子部分，分別由各自的通道進行輸送，經典部分是通過發送者對原始物體的測量獲得的，而量子信息是發送者在測量過程中沒有提取的剩余信息。接收信息之后，可以準備一個信息量子化的復制版本。利用量子隱形的特點，我們可以實現信息的大量傳輸，同時由于量子的不確定和無法復制的特點，可以有效地提升信息的安全性和保障性。這種方式可以改變單一的密碼傳輸，有效地提升了信息傳輸的效率[3]。

結束語

綜上所述，隨著時代的發展和進步，量子力學的發展對科學技術的影響是十分顯著的。量子力學的發展打破了經典力學的束縛，促進了探針顯微鏡的發展，改善了人們的生活方式，有利于形成多元化的科學思維。同時，量子力學的發展更是促進了量子信息技術的發展，有利于促進信息化的發展，保障了信息的安全性。基于此，我們應當積極適應大背景的發展，關注量子力學的發展，推動科學的進步。

參考文獻

[1]王敏.量子力學的發展歷史及其應用[J].數字技術與應用，2014（1）：57-58.

[2]何祚庥.量子力學的建立與科技創新的評價體系——紀念普朗克創立量子論100周年[J].昆明理工大學學報（社會科學版），2001（1）：3-8.

[3]李大光.當前世界量子科學技術的發展與應用前景[J].學術前沿，2021（7）：111-117.