我们都知道量子力学适用于高速运动的粒子,而经典的牛顿力学适用于低速的较大的物体,那么他们之间的界限在哪呢?也就是说一个微粒,它的半径小于多少,才适用于量子力学的体系?


看看经典极限就知道了,在苏汝铿先生的量子力学书中有讲;粗略的理解,就是普朗克常量h出不出现吧。


测不准原理里面,位置和动量不可同时被确定。那么这个不确定性和自身的尺寸比是否能够忽略呢?能忽略,那么这种量子效应就可以被忽略,否则就要考虑量子效应。这关系和普朗克常数有关,德布罗意关系也是用普朗克常数,硬生生地把波长和动量关联起来。所以普朗克常数是连接宏观与微观的一个神奇的数字。
适用于高速运动的粒子的是相对论。经典力学的「低速」要求v远小于c,否则要用狭义相对论。量子力学是微观粒子的力学。经典力学要求研究的体系的特征尺度远大于粒子的德布罗意波长h/p,h为普朗克常数,p为粒子动量。否则一般量子效应不能忽略,要使用量子力学。
根据Dirac的the principle of quantum mechanics,一个物体,对它测量:如果测量对物体本身产生的影响可以忽略不计,则称之为『big』的物体,这个时候可以忽略量子效应;如果测量对物体产生的影响不可忽略,则称之为『small』的物体,此时量子效应不可忽略。

p.s.『big』现在更多的称之为宏观,『small』现在更多的称之为微观


量子力学不能像相对论那样说经典理论是自己的近似,因为量子力学对于经典理论来说是发生了质的变化的。

例如不确定性,不能说在大物体上是可以把它忽略掉的。相反,越是大的物体,越是不确定。薛定谔猫就是一个例子:小粒子的不确定性使得作为大物体的猫的生死不确定。后者的不确定反而比前者的更大。当有人说整个世界分为两部分:一部分是小粒子,服从量子力学法则,另一部分是大物体,服从经典理论法则时,薛定谔说他为自己卷入物理学研究而悲哀。薛定谔猫就是这么来的。
没有具体的界限,量子力学主要研究微观,介于微观和宏观之间称为介观世界,例如纳米就是处于量子和牛顿力学之间的


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