《普通人能听得懂的量子力学课》

《普通人能听得懂的量子力学课》

能力思维青年君上2020-02-29 0:03:401856A+A-

课程摘录:

1量子力学让人类挖到了知识的树根

我们先来回顾一下量子力学的历史地位。

量子力学是一次人类认知的升级,但这次升级,跟之前曾经颠覆了人们世界观的日心说、牛顿力学和进化论不一样。因为这次升级,让人类见到了“知识大树”的“树根”。

在量子力学之前,人类的知识就像森林里的果子,这里一颗,那里一颗,彼此之间好像是独立的,并没很强的关联。每次认知颠覆,都只是颠覆了一条树枝上的果子,其他问题都需要另外解决。而且,人类也一直没能搞清楚,这些果子是从哪里来,更不知道还有多少果子没有摘。

有这些问题其实理所当然。因为自然科学原来的学科之间,逻辑大体上是并列的,学校里的课程设置也是并列的。

比如在19世纪的时候,当时的科学家可能思考过这么几个问题:早期生命为什么会在水中诞生?为什么水的沸点比硫化氢、硒化氢高很多?为什么冰会浮在水面上?

他们当时应该觉得,这几个问题虽然都跟水有关,但是一个是生物学问题,一个是化学问题,一个物理学问题,答案就算有关系,肯定也不一样。

但是我要告诉你,答案是一样的。量子力学里有个概念,叫氢键。这三个问题,全都是氢键决定的。咱们一个一个看。先看生物问题,早期生命为什么会在水中诞生?

因为水里的氢键特别多,多得形成了大规模网络,这就让水变得像物流公司一样,传输某些离子的效率特别高,所以水更适合生物化学反应,生命当然就在水中诞生了。

再来看化学问题。了解化学知识的同学都知道,氧、硫、硒这三个元素都是一个族的,它们形成的化合物,化学性质都应该差不多。那为什么水的沸点比硫化氢、硒化氢高很多?

这是因为,硫化氢、硒化氢的氢键比较少,只有水的氢键特别多。氢键对水分子有束缚力,水分子的氢键又多,它想要从液态变为气态,就得吸收更多的热量才能挣脱束缚,水的沸点当然就要更高。

最后来看物理问题,为什么冰会浮在水面上?还是因为氢键。氢键让冰的结构比水更松散,所以冰的密度比水小,就会浮在水面上。

课程大小:

168M

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