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从宏观到微观物质的运动规律发生了怎样的变化

时间: 2023-07-07 14:01:41 | 来源: 喜蛋文章网 | 编辑: admin | 阅读: 105次

从宏观到微观物质的运动规律发生了怎样的变化

高中物理求助

 

可以适用,但没有必要。
微观的决定力量是电磁力和强相互作用力,主要依据量子力学模型计算。
就好比火柴会发光。你偏要问在太阳表面的一根火柴会发光吗?答案是太阳表面的一根火柴会发光,但在太阳的璀璨光芒下,我们根本看不到。也没有人会在计算太阳表面温度亮度的时候额外去计算那根火柴的温度亮度,忽略它就好了
万有引力定律适合一切物质,从宏观到微观.不过到了原子级别的微观世界,其作用变得非常微弱,在这个尺度,电磁力,强作用力和弱作用力作用强大。
额 研究微观粒子运动规律的学科是量子力学 这可不是高中就涉及的学问
微观世界粒子的质量的数量级相比电荷太小了,一是质量小,二是电子之间的力比引力大几个数量级,所以引力基本就不起作用了。
基本力的相对强度:
若万有引力为1
则弱力为10^25
电磁力为10^36
强力为10^38

微观世界万有引力太小可以忽略不计
不实用

物质在发生化学变化时从宏观和微观的角度原子怎么变?

物质在发生化学变化时,在宏观上,物质种类发生了改变,有不同于原物质的新物质生成,如电解水中,水通电生成氢气和氧气,产生新物质氢气和氧气与原物质水是不同物质。从微观上看,在发生化学变化时,反应物分子分解成原子,这些原子重新组合成新的分子。如电解水中,水分子分解成氢原子和氧原子,氢原子与氢原子组合成氢分子,氧原子与氧原子组合成氧分子。

物理、化学上讲的宏观和微观是什么,有什么区别

现在我们学化学涉及到了它们,老师还没解释,我想先了解一下。我初3。rnrn谢谢。
由物理变化化学变化的概念可知,化学变化是生成新物质的变化,物理变化则没有生成新物质.故化学变化与物理变化的本质区别是有无新物质生成;水的沸滕是物理变化,是水分子运动的结果,水分子本身没变化,只是分子间的间隔发生了变化;而水的电解是化学变化,水分子破裂成为了氢、氧原子,氢、氧原子再重新组合成氢分子和氧分子,分子本身发生了变化.故答案为:有无新物质生成;水的沸滕是物理变化,是水分子运动的结果,水分子本身没变化,只是分子间的间隔发生了变化,而水的电解是化学变化,水分子破裂成为了氢、氧原子,氢、氧原子再重新组合成氢分子和氧分子,分子本身发生了变化.
不同阶段有不同的运动规律。化学的原子这一等级全是微观。物理是都研究的,化学重点不是研究宏观的物理从原子再分算微观。不知我是否说得太抽象
宏观主要指物质或元素
微观主要指分子、原子等
物理从原子再分算微观。化学的原子这一等级全是微观,化学重点不是研究宏观的。物理是都研究的,不同阶段有不同的运动规律。不知我是否说得太抽象。
通俗来说,能看到的就是宏观,看不到的就是微观

动态平衡规律是什么?

听有人说“动态平衡规律”可以 解释 不可能有超光速的存在,爱因斯坦和霍金的理论都是错误的,是臆想而已,没有现实基础。。。 那动态平衡规律是什么呢?
动态平衡规律似乎是个和光速无关的规律...当然,这还要看你的个人见解了...这里介绍一下动态平衡规律...动态平衡  物质的动态平衡是指相对独立物质内部所有微观粒子相对运动所产生的能量综合效果而给外观(界)带来的整体反映。
  对于相对独立运动的分子来说,内部原子、电子的综合的动态反映,在外观上则表现为分子的平衡运动。
  首先要指出的是:
  1. 动态平衡反映的是事物内部总量的变化规律,而个体则应遵从运动平衡规则。
  2. 事物的动态平衡是相对的,而不是绝对的;是运动的,而不是静止的;是变化的,而不是永恒不变的。
  3. 事物的动态平衡是事物内部自发调节的,是由事物内部的全部个体综合运动所产生的结果。
  动态平衡反映了事物内部总量的变化规律,即指总量内部各组成要素之间具有相对平衡关系,就是说对于具有总量的事物我们就可称其为总量的动态平衡。
  物质的“运动平衡”是建立在相对独立物质做独立运动时表现在其外部所遵从的规律;而物质的“动态平衡”是建立在相对独立物质内部所有微观粒子的相对运动而产生的能量综合效果。二者的指向是不同的,其实按严格意义来讲,它们共同反映了事物的两个方面。
  一.“运动平衡”反映了物质外部的整体性,而“动态平衡”反映了物质内部微观组成的分散性。它们即可以同时反映同一事物外、内部的两个方面,也可以分别反映不同事物的各个层面。
  通常我们将物质称为“动态”的。在我们未搞清这些物质或组成粒子的运动规律,在没有把这些物质(或粒子)的个别运动与宏观物质的整体运动系统地结合起来的时候,我们就认为该物质特别是其微观组成粒子的运动是无规则的、紊乱的,或只能简称为“动态”的。而恰恰是我们从物质的整体性出发,去探讨该物质的微观组成,就会发现这些“动态”的物质(或粒子)的集合运动有规律可言,即就物质的整体性上来讲是运动平衡的,而按其组成该物质的众多粒子集合的整体观察性来讲是动态平衡的。
  二,宏观物质的运动平衡是由其内部各微观粒子的综合运动决定的
  宏观物质运动的动因是由其内部所有微观粒子的集体运动所产生的能量综合效果决定的,即对于一个相对复杂的宏观物质外部的变化,它的确定因素在其内部,在其内部各微观粒子的综合运动。这与对立统一规律揭示的事物发展的根本动力在于事物内部,在于事物内部的矛盾性是相符合的。
  三.宏观物质内部相对独立的微观粒子的单独运动也遵从运动平衡规则
  宏观中存在着微观,微观中也有宏观的影像。我们所说的宏观与微观都是相对而言的。对于组成宏观物质的某一具体微观粒子来讲,它的独立运动也遵从“运动平衡”规则,如电子绕原子核运动。
  四.可以用物质的宏观运动去推论微观组成,或用微观组成去推论宏观物质的运动方向、速度、变化周期。所有微观粒子的合力则是规定了该物质运动方向的力,这个合力使得该物质做平衡运动即由宏观物质去推断微观集合状态,我们便能够得出物质“动态平衡”的结论。
  当然这里我们所论述的平衡都是相对的、瞬态的,而不是绝对的,这个论断也是需要科学去严格证明,也要接受实践的检验。

量子力学

想建立一个关于量子力学的概念,定义。简洁些
量子力学(Quantum Mechanics)是研究微观粒子的运动规律的物理学分支学科,它主要研究原子、分子、凝聚态物质,以及原子核和基本粒子的结构、性质的基础理论,它与相对论一起构成了现代物理学的理论基础。量子力学不仅是近代物理学的基础理论之一,而且在化学等有关学科和许多近代技术中也得到了广泛的应用。
有人引用量子力学中的随机性支持自由意志说,但是第一,这种微观尺度上的随机性和通常意义下的宏观的自由意志之间仍然有着难以逾越的距离;第二,这种随机性是否不可约简(irreducible)还难以证明,因为人们在微观尺度上的观察能力仍然有限。自然界是否真有随机性还是一个悬而未决的问题。对这个鸿沟起决定作用的就是普朗克常数。统计学中的许多随机事件的例子,严格说来实为决定性的。
[编辑本段]量子力学的发展简史
量子力学是在旧量子论的基础上发展起来的。旧量子论包括普朗克的量子假说、爱因斯坦的光量子理论和玻尔的原子理论。
1900年,普朗克提出辐射量子假说,假定电磁场和物质交换能量是以间断的形式(能量子)实现的,能量子的大小同辐射频率成正比,比例常数称为普朗克常数,从而得出黑体辐射能量分布公式,成功地解释了黑体辐射现象。
1905年,爱因斯坦引进光量子(光子)的概念,并给出了光子的能量、动量与辐射的频率和波长的关系,成功地解释了光电效应。其后,他又提出固体的振动能量也是量子化的,从而解释了低温下固体比热问题。
1913年,玻尔在卢瑟福有核原子模型的基础上建立起原子的量子理论。按照这个理论,原子中的电子只能在分立的轨道上运动,在轨道上运动时候电子既不吸收能量,也不放出能量。原子具有确定的能量,它所处的这种状态叫“定态”,而且原子只有从一个定态到另一个定态,才能吸收或辐射能量。这个理论虽然有许多成功之处,但对于进一步解释实验现象还有许多困难。
在人们认识到光具有波动和微粒的二象性之后,为了解释一些经典理论无法解释的现象,法国物理学家德布罗意于1923年提出了物质波这一概念。认为一切微观粒子均伴随着一个波,这就是所谓的德布罗意波。
德布罗意的物质波方程:E=ħω,p=h/λ,其中ħ=h/2π,可以由E=p²/2m得到λ=√(h²/2mE)。
由于微观粒子具有波粒二象性,微观粒子所遵循的运动规律就不同于宏观物体的运动规律,描述微观粒子运动规律的量子力学也就不同于描述宏观物体运动规律的经典力学。当粒子的大小由微观过渡到宏观时,它所遵循的规律也由量子力学过渡到经典力学。
量子力学与经典力学的差别首先表现在对粒子的状态和力学量的描述及其变化规律上。在量子力学中,粒子的状态用波函数描述,它是坐标和时间的复函数。为了描写微观粒子状态随时间变化的规律,就需要找出波函数所满足的运动方程。这个方程是薛定谔在1926年首先找到的,被称为薛定谔方程。
当微观粒子处于某一状态时,它的力学量(如坐标、动量、角动量、能量等)一般不具有确定的数值,而具有一系列可能值,每个可能值以一定的几率出现。当粒子所处的状态确定时,力学量具有某一可能值的几率也就完全确定。这就是1927年,海森伯得出的测不准关系,同时玻尔提出了并协原理,对量子力学给出了进一步的阐释。
量子力学和狭义相对论的结合产生了相对论量子力学。经狄拉克、海森伯(又称海森堡,下同)和泡利(pauli)等人的工作发展了量子电动力学。20世纪30年代以后形成了描述各种粒子场的量子化理论——量子场论,它构成了描述基本粒子现象的理论基础。
量子力学是在旧量子论建立之后发展建立起来的。旧量子论对经典物理理论加以某种人为的修正或附加条件以便解释微观领域中的一些现象。由于旧量子论不能令人满意,人们在寻找微观领域的规律时,从两条不同的道路建立了量子力学。
1925年,海森堡基于物理理论只处理可观察量的认识,抛弃了不可观察的轨道概念,并从可观察的辐射频率及其强度出发,和玻恩、约尔丹一起建立起矩阵力学;1926年,薛定谔基于量子性是微观体系波动性的反映这一认识,找到了微观体系的运动方程,从而建立起波动力学,其后不久还证明了波动力学和矩阵力学的数学等价性;狄拉克和约尔丹各自独立地发展了一种普遍的变换理论,给出量子力学简洁、完善的数学表达形式。
海森堡还提出了测不准原理,原理的公式表达如下:ΔxΔp≥ħ/2。
[编辑本段]量子力学的基本内容
量子力学的基本原理包括量子态的概念,运动方程、理论概念和观测物理量之间的对应规则和物理原理。
在量子力学中,一个物理体系的状态由态函数表示,态函数的任意线性叠加仍然代表体系的一种可能状态。状态随时间的变化遵循一个线性微分方程,该方程预言体系的行为,物理量由满足一定条件的、代表某种运算的算符表示;测量处于某一状态的物理体系的某一物理量的操作,对应于代表该量的算符对其态函数的作用;测量的可能取值由该算符的本征方程决定,测量的期待值由一个包含该算符的积分方程计算。
态函数的平方代表作为其变数的物理量出现的几率。根据这些基本原理并附以其他必要的假设,量子力学可以解释原子和亚原子的各种现象。
根据狄拉克符号表示,态函数,用<Ψ|和|Ψ>表示,态函数的概率密度用ρ=<Ψ|Ψ>表示,其概率流密度用(ħ/2mi)(Ψ*▽Ψ-Ψ▽Ψ*)表示,其概率为概率密度的空间积分。
态函数可以表示为展开在正交空间集里的态矢比如|Ψ(x)>=∑|ρ_i>,其中|ρ_i>为彼此正交的空间基矢,<m|n>=δm,n为狄拉克函数,满足正交归一性质。
态函数满足薛定谔波动方程,iħ(d/dt)|m>=H|m>,分离变数后就能得到不含时状态下的演化方程H|m>=En|m>,En是能量本征值,H是哈密顿能量算子。
于是经典物理量的量子化问题就归结为薛定谔波动方程的求解问题。
关于量子力学的解释涉及许多哲学问题,其核心是因果性和物理实在问题。按动力学意义上的因果律说,量子力学的运动方程也是因果律方程,当体系的某一时刻的状态被知道时,可以根据运动方程预言它的未来和过去任意时刻的状态。
但量子力学的预言和经典物理学运动方程(质点运动方程和波动方程)的预言在性质上是不同的。在经典物理学理论中,对一个体系的测量不会改变它的状态,它只有一种变化,并按运动方程演进。因此,运动方程对决定体系状态的力学量可以作出确定的预言。
但在量子力学中,体系的状态有两种变化,一种是体系的状态按运动方程演进,这是可逆的变化;另一种是测量改变体系状态的不可逆变化。因此,量子力学对决定状态的物理量不能给出确定的预言,只能给出物理量取值的几率。在这个意义上,经典物理学因果律在微观领域失效了。
据此,一些物理学家和哲学家断言量子力学摈弃因果性,而另一些物理学家和哲学家则认为量子力学因果律反映的是一种新型的因果性——几率因果性。量子力学中代表量子态的波函数是在整个空间定义的,态的任何变化是同时在整个空间实现的。
20世纪70年代以来,关于远隔粒子关联的实验表明,类空分离的事件存在着量子力学预言的关联。这种关联是同狭义相对论关于客体之间只能以不大于光速的速度传递物理相互作用的观点相矛盾的。于是,有些物理学家和哲学家为了解释这种关联的存在,提出在量子世界存在一种全局因果性或整体因果性,这种不同于建立在狭义相对论基础上的局域因果性,可以从整体上同时决定相关体系的行为。
量子力学用量子态的概念表征微观体系状态,深化了人们对物理实在的理解。微观体系的性质总是在它们与其他体系,特别是观察仪器的相互作用中表现出来。
人们对观察结果用经典物理学语言描述时,发现微观体系在不同的条件下,或主要表现为波动图象,或主要表现为粒子行为。而量子态的概念所表达的,则是微观体系与仪器相互作用而产生的表现为波或粒子的可能性。
量子力学表明,微观物理实在既不是波也不是粒子,真正的实在是量子态。真实状态分解为隐态和显态,是由于测量所造成的,在这里只有显态才符合经典物理学实在的含义。微观体系的实在性还表现在它的不可分离性上。量子力学把研究对象及其所处的环境看作一个整体,它不允许把世界看成由彼此分离的、独立的部分组成的。关于远隔粒子关联实验的结论,也定量地支持了量子态不可分离 . 不确定性指经济行为者在事先不能准确地知道自己的某种决策的结果。或者说,只要经济行为者的一种决策的可能结果不止一种,就会产生不确定性。
不确定性也指量子力学中量子运动的不确定性。由于观测对某些量的干扰,使得与它关联的量(共轭量)不准确。这是不确定性的起源。
不确定性,经济学中关于风险管理的概念,指经济主体对于未来的经济状况(尤其是收益和损失)的分布范围和状态不能确知。
在量子力学中,不确定性指测量物理量的不确定性,由于在一定条件下,一些力学量只能处在它的本征态上,所表现出来的值是分立的,因此在不同的时间测量,就有可能得到不同的值,就会出现不确定值,也就是说,当你测量它时,可能得到这个值,可能得到那个值,得到的值是不确定的。只有在这个力学量的本征态上测量它,才能得到确切的值。
在经典物理学中,可以用质点的位置和动量精确地描述它的运动。同时知道了加速度,甚至可以预言质点接下来任意时刻的位置和动量,从而描绘出轨迹。但在微观物理学中,不确定性告诉我们,如果要更准确地测量质点的位置,那么测得的动量就更不准确。也就是说,不可能同时准确地测得一个粒子的位置和动量,因而也就不能用轨迹来描述粒子的运动。这就是不确定性原理的具体解释。
波尔波尔,量子力学的杰出贡献者,波尔指出:电子轨道量子化概念。波尔认为,原子核具有一定的能级,当原子吸收能量,原子就跃迁更高能级或激发态,当原子放出能量,原子就跃迁至更低能级或基态,原子能级是否发生跃迁,关键在两能级之间的差值。根据这种理论,可从理论计算出里德伯常理,与实验符合的相当好。可波尔理论也具有局限性,对于较大原子,计算结果误差就很大,波尔还是保留了宏观世界中,轨道的概念,其实电子在空间出现的坐标具有不确定性,电子聚集的多,就说明电子在这里出现的概率较大,反之,概率较小。很多电子聚集在一起,可以形象的称为电子云。
[编辑本段]量子力学诠释:粒子的振动
、霍金膜上的四维量子论
类似10维或11维的“弦论”=振动的弦、震荡中的象弦一样的微小物体。
霍金膜上四维世界的量子理论的近代诠释(邓宇等,80年代):
振动的量子(波动的量子=量子鬼波)=平动微粒子的振动;振动的微粒子;震荡中的象量子(粒子)一样的微小物体。
波动量子=量子的波动=微粒子的平动+振动
=平动+振动
=矢量和
量子鬼波的DENG'S诠释:微粒子(量子)平动与振动的矢量和
粒子波、量子波=粒子的震荡(平动粒子的震动)
文章标题: 从宏观到微观物质的运动规律发生了怎样的变化
文章地址: http://www.xdqxjxc.cn/jingdianwenzhang/174503.html
文章标签:微观  发生了  规律  物质  变化
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