我們都知道量子力學適用於高速運動的粒子,而經典的牛頓力學適用於低速的較大的物體,那麼他們之間的界限在哪呢?也就是說一個微粒,它的半徑小於多少,才適用於量子力學的體系?


看看經典極限就知道了,在蘇汝鏗先生的量子力學書中有講;粗略的理解,就是普朗克常量h出不出現吧。


測不準原理裡面,位置和動量不可同時被確定。那麼這個不確定性和自身的尺寸比是否能夠忽略呢?能忽略,那麼這種量子效應就可以被忽略,否則就要考慮量子效應。這關係和普朗克常數有關,德布羅意關係也是用普朗克常數,硬生生地把波長和動量關聯起來。所以普朗克常數是連接宏觀與微觀的一個神奇的數字。
適用於高速運動的粒子的是相對論。經典力學的「低速」要求v遠小於c,否則要用狹義相對論。量子力學是微觀粒子的力學。經典力學要求研究的體系的特徵尺度遠大於粒子的德布羅意波長h/p,h為普朗克常數,p為粒子動量。否則一般量子效應不能忽略,要使用量子力學。
根據Dirac的the principle of quantum mechanics,一個物體,對它測量:如果測量對物體本身產生的影響可以忽略不計,則稱之為『big』的物體,這個時候可以忽略量子效應;如果測量對物體產生的影響不可忽略,則稱之為『small』的物體,此時量子效應不可忽略。

p.s.『big』現在更多的稱之為宏觀,『small』現在更多的稱之為微觀


量子力學不能像相對論那樣說經典理論是自己的近似,因為量子力學對於經典理論來說是發生了質的變化的。

例如不確定性,不能說在大物體上是可以把它忽略掉的。相反,越是大的物體,越是不確定。薛定諤貓就是一個例子:小粒子的不確定性使得作為大物體的貓的生死不確定。後者的不確定反而比前者的更大。當有人說整個世界分為兩部分:一部分是小粒子,服從量子力學法則,另一部分是大物體,服從經典理論法則時,薛定諤說他為自己捲入物理學研究而悲哀。薛定諤貓就是這麼來的。
沒有具體的界限,量子力學主要研究微觀,介於微觀和宏觀之間稱為介觀世界,例如納米就是處於量子和牛頓力學之間的


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