第三十四章 再谈机体量子化

在量子力学中，物理量只能以确定的大小一份一份地进行变化，具体有多大要随体系所处的状态而定。这种物理量只能采取某些分离数值的特征叫作量子化。

    变化的最小份额称为量子。例如，频率为u的谐振子，其能量不是连续变化，而是只能以hu的整数倍变化，欲使其能量改变hu的几分之几是不可能的。微粒的角动量也是量子化的，其固有量子是h/2π。量子化是微观体系基本的运动规律之一，它与经典力学是不相容的。

    flash影片是由许多时间帧构成的，每隔0.0几秒，就换一张图片，而不是连续不断的。每张图片，就是构成一段录像的“量子”，是不可分割的。这其实就是一种量子化。

    开尔文在世纪之初提到了物理学里的两朵“小乌云”。其中第一朵是指迈克尔逊－莫雷实验令人惊奇的结果，第二朵则是人们在黑体辐射的研究中所遇到的困境。

    普朗克对黑体辐射展开了研究。普朗克总是尽可能试图在麦克斯韦电磁理论内部解决问题，而不是颠覆这个理论以求得突破。但最后，他不得不假定：能量的传递不是连续的，而是以一个一个的能量单位传递的。这种最小能量单位被称作能量子（简称量子）。

    爱因斯坦根据光电效应推断，光能也不是连续的。对光的量子化就是认为光是以一个一个微小单位的形式存在和传播的。被称为光量子（简称光子）。单个光子携带的能量和光频率成正比。比例系数是普朗克常数。普朗克常数的值约为：6.626196x10^－34j?s。n个量子总能量就再乘以n.

    玻尔为解释卢瑟福实验，对电子能量作了量子化假设。最简单的一条就是电子能量只能是某些固定的值。

    以上两个是早期量子论中的量子化。特性是不连续，只能以基本单位传递。

    在现代量子理论中，人们发现个粒子的波粒二象性，任何物体都有波动性和粒子性。而且任何物体的位置和速度都不可能同时被准确的测量。只能用概率来描述。在现代量子论中，用波粒二象性和概率波处理微观问题就是量子化。

    量子化的发现，为后来海森堡测不准原理、量子力学的崛起奠定了基础。

    量子化方法将经典场转换成量子算符，专门作用于量子场论的量子态。能级最低的量子态称为真空态。这真空态可能会很复杂。将一个经典理论量子化的原因，主要是借着计算量子幅，来分析与了解物质、物体或粒子的属性。这计算会牵涉到某些微妙的问题，称为重整化。假若，我们忽略了重整化，这会引导出不正确的结果，像无穷大数值的出现于量子幅的计算结果。一个量子化程序的完整设定必须给出一套重整化的方法。”

    “你说的这些都没有错，关键是我们现在怎么也找不到这个方法，或者说解析出来实现这个方法的钥匙。难道说我们还要去那座地下世界的废墟吗？”一旁的麦肯博士无奈的说道。

    “等等，你说什么？废墟？超古代文明？原来如此，我知道了！”刘雨突然一拍脑袋高面露喜色的说道。