量子力学入门-英语

Hello,everyone!MynameisZhengZerui,fromSchoolofMaterialsScienceandEngineering.MyteammatesareZhangYuhan,WangYabo,WuQihang,LiWei,ZhangWei,LiJiang,ChenPenghui.大家好！我是材料学院的郑泽锐，我的队友有张宇寒、王亚博、吴起航、李伟、张维、李江、陈鹏辉。Manypeoplehavetheideathatquantummechanicsisfarfromusanditissocomplexthatonlygeniuseshavetheabilitytoknowit.许多人认为量子力学离我们很远，并且只有天才们才能了解它。Isquantummechanicsfarfromus?量子力学离我们真的很远吗？No,itisjustaroundus.当然不是，它无处不在！Laser激光ElectronMicroscope电子显微镜ScanningPicture扫描图片Semiconductor半导体Thetheoryofsemiconductorbasedonquantummechanicsmakeinformationindustryflourish.基于量子力学的半导体理论，使信息产业蓬勃发展。iPhoneThe21stcenturywillbecomeinformationage，quantumage!21世纪将会变为信息时代，量子时代！iPad-3Nowweseethatquantummechanicsisnotfarfromus.现在我们知道了量子力学与我们紧密相关。Isquantummechanicsreallycomplicated?那么，量子力学真的那么复杂吗？Absolutelynot,itisveryeasy.当然也不是，其实它是很简单的。In1900,PlanckPutforwardahypothesisthatenergyisradiatedandabsorbedindiscretequanta,orenergyelements,whichsuccessfullymatchedtheobservedpatternsofblackbodyradiation.1900年，普朗克提出能量的发射和吸收是按“一份一份”进行的假说，这个假说成功的解释了黑体辐射模型。Planck•in1905，EinsteinusedPlanck’squantumhypothesisrealisticallytoexplainthephotoelectriceffect.•1905年，爱因斯坦用普朗克的量子假设成功地解释了光电效应。EinsteinIn1913，Bohrproposedthatelectronstravelonlyincertainorbitsandthatanyatomcouldexistonlyinadiscretesetofstablestates，anddevelopedanewtheoryoftheatom.1913年，波尔提出了电子是按固定轨道运行和电子只能处于一些离散的稳定状态的假设。在此基础上，他推动了新的原子理论的发展。BohrThewordquantumderivesfromLatin,meaning“howgreat”or“howmuch”.Inquantummechanics,itreferstoadiscreteunitthatquantumtheoryassignstocertainphysicalquantities.量子这个词语来源于拉丁语，意思是“多大”或“多少”。在量子力学中，它指一些不连续的物理量。LightspectrumIn1926,ErwinSchrödingerformulatedSchrödingerequationthatdescribeshowthequantumstateofaphysicalsystemchangesintime.1926年，埃尔温·薛定谔提出了薛定谔方程，这个方程用来描述物理系统中量子态是怎么样随时间变化的。schrödingerForageneralquantumsystem,Schrödingerequationis),()](2[),(22trrVtrti•Inconclusion,therearetwopoints:A.Quantummechanicsisfoundedbythehypothesisthatenergyisdiscrete.B.ThecoreworkofquantummechanicsiscalculatingtheSchrödingerequation.Soquantummechanicsisveryeasy.总而言之，这儿有两点比较重要：A.量子力学是以能量是不连续为假设建立的。B.量子力学的核心工作就是计算薛定谔方程。所以说，量子力学是很简单的。Untilnow,weknowthatbothquantummechanicsandrelativitytheoryareabsolutelyright.Buttherearesomeparadoxesbetweenthem，whichmaybetheoriginofrevolutiontheory.迄今为止，我们知道量子力学与相对论都是非常正确的理论。但是，它们之间还是存在一些不兼容的地方。这些地方有可能成为未来革命性理论的起点。Roundone:AboutBlackHole第一回合：关于黑洞Accordingtotherelativitytheory,ifaparticlemeetwithsingularpoint,itcannevercomeout.Butquantummechanicssaythatitcanescapebypossibility.根据相对论，如果一个粒子与黑洞的起点相遇，那么它再也不能跑出来了。但量子力学却说，它能以一定概率逃出来的。Canaparticleescapefromtheblackhole?Itisstillaunsolvedmystery.一个粒子能成黑洞中跑出来吗？这至今是个未解之谜。Roundtwo:AboutVelocity第二回合：关于速度Accordingtotherelativitytheory,nothingcantravelfasterthanlightvelocity.Butquantumentanglementshowsusthatoneparticlecanaffectanotherwithnotime,noinformation.根据相对论，没有什么东西比光速还快。但量子纠缠态向我们展示，一个粒子能在瞬间影响其它地方的粒子，并且不需要传递什么作用力。Scientistsdonotcarewhoisright,theyaredesigningquantumcomputerwhichisbasedonthetheoryofquantumentanglement.科学家们不管谁对谁错，他们已经在设计基于量子纠缠态的量子计算机。quantumcomputer量子计算机Roundthree:AboutPossibility第三回合：关于概率Einsteindidnotbelieveintheuncertainprinciple,sohesaid,Goddoesnotplaydice.Bohr,inresponse,saidEinstein,don'ttellGodwhattodo.爱因斯坦不相信量子力学的不确定原理，于是他说，上帝是不会掷骰子的。波尔则回复说，你不要告诉上帝该做什么事。Goddoesnotplaydice!上帝可不会掷骰子！Don'ttellGodwhattodo!不要告诉上帝该做什么！VSHistorywilltellpeoplewhoisrightfinally.However,theyarebothheroes!历史自然会告诉谁对谁错。但无论如何，这些科学家们都是真正的英雄！Beforewegettruth,thereisalongway;butifwepursueitwithoutstop,wewillsmileatlast.路漫漫其修远兮吾将上下而求索！Hereisasongforyou.与大家分享首歌曲。Mylectureisover!Thanksforyourview!我的演讲到此结束！谢谢大家捧场！