關注風雲之聲提升思維層次導讀量子是離散變化的最小單元 這個纔是對它的精確的定義。本視頻是2021年9月11日袁嵐峰老師關於“量子信息原理與技術”主題的直播節選（百年前就提齣的量子 量子究竟是什麼？｜科技袁人 - 趣味新聞網

關注風雲之聲

提升思維層次

導讀

量子是離散變化的最小單元，這個纔是對它的精確的定義。

本視頻是2021年9月11日袁嵐峰老師關於“量子信息原理與技術”主題的直播節選

（百年前就提齣的量子，為什麼突然成為熱門話題？| 科技袁人）

視頻鏈接：

抖音視頻：

https://v.douyin.com/LE3Jk6a/

本視頻發布於2021年9月29日，點贊量已達3w

精彩呈現：

那麼說來說去最最基礎問題就是說，量子究竟是什麼？因為它名字叫做“子”對吧？所以有很多人立刻就覺得，量子應該是個粒子，你們平時都知道有電子、質子、中子、中微子等等這些都是子，它的第一反應就是說量子是個什麼子呢，它跟這些電子、質子、中子、中微子相比，它究竟是大是小呢，最基本的迴答就是說，這個問題本身就是錯的，這個量子根本不是這個意思，量子不是個粒子，量子的正確理解是什麼？

量子是離散變化的最小單元，這個纔是對它的精確的定義。

什麼叫做離散變化呢？最典型的錶現就是像左邊這個圖，就是上台階，上台階的特點就是說，你可以上一個台階兩個台階三個台階，但是你不可能上半個台階對吧？假如你上半個台階，結果你會摔倒，就會住醫院瞭是吧？然後平時我們統計人數的時候也是這樣，你可以數齣有一個人、兩個人、三個人，但是不可能有半個人是吧？這種叫做離散變化。

所以對於這種離散變化，變化最小的那一格，那最小的單元就是一個量子，所以對於上台階來說，一個台階就是一個量子，對於統計人數來說，一個人就是一個量子。

所以當我們提到量子這個詞的時候，我們一定要說它是對於某個事物的量子，比如說光子就是光的量子，就是說我們平時見到一束光，它是由很多個光的量子組成的，這一個光的量就是一個光子，然後電子最初是在陰極射綫當中發現的，比方說我們看下麵這個圖，19世紀末的時候，約瑟夫・約翰・湯姆遜（Joseph John Thomson）他首先發現瞭電子，那時候是以陰極射綫形式齣現的，從陰極打齣這麼一束射綫，你用一個磁鐵可以使它偏轉，可見它是帶負電。

現在我們知道陰極射綫其實就是電子束，這裏麵就是一個個電子組成，你可以有1個電子、2個電子，但是不能有半個電子，所以電子就是陰極射綫的電子，陰極射綫的量子，所以大傢就記住瞭，每當我們談到量子的時候，它一定是針對某個事物的量子，並沒有某個粒子專門叫做量子，所以你不可能去問量子跟電子、質子、中子相比是大是小，這個問題本身就是錯的。

那麼在微觀世界當中，有一大類現象，它都是量子化的，就是說它是離散變化的，就是不連續的變化，比如說氫原子的能級，這個氫原子是世界上最小的原子，它隻有一個電子，然後這一個電子，它可以齣現的能量是分立的，比方說最低的能量是-13.6eV，圖中單位是eV，eV是什麼意思呢，是electron-volt，就是電子伏特，它是一個能量單位，最低的，就是現在標準1的-13.6eV，上一節呢，第二個是-3.4，負的3.4是怎麼來的呢？是-13.6除以4，就是除以2的平方，再上一個是它除以3的平方，再上一個是除以4的平方，就是說第n個能量，就是-13.6eV除以n的平方，它並不是等間距的，但是它確實是分立的，也就是說你可以在這個，n取1到任何一個數值都可以，但是你不會在這中間齣現一個能量，比方說你不會齣現-11eV對吧？所以對於這種不連續的變化，我們就稱它為量子化瞭。

所以這個微觀世界，它的一大本質特徵，就是說有很多物理量都是量子化的，所以有整個一個大的基礎物理學科叫做量子力學。