什么是量子力学理论

量子力学（英语：quantum mechanics；或称量子论）是描述微观物质（原子、亚原子粒子）行为的物理学理论，量子力学是我们理解除万有引力之外的所有基本力（电磁相互作用、强相互作用、弱相互作用）的基础。

量子力学是许多物理学分支的基础，包括电磁学、粒子物理、凝聚态物理以及宇宙学的部分内容。量子力学也是化学键理论、结构生物学以及电子学等学科的基础。

量子力学主要是用来描述微观下的行为，所描述的粒子现象无法精确地以经典力学诠释。例如：根据哥本哈根诠释，一个粒子在被观测之前，不具有任何物理性质，然而被观测之后，依测量仪器而定，可能观测到其粒子性质，也可能观测到其波动性质，或者观测到一部分粒子性质一部分波动性质，此即波粒二象性。

量子力学始于20世纪初马克斯·普朗克和尼尔斯·玻尔的开创性工作，马克斯·玻恩于1924年创造了“量子力学”一词。因其成功的解释了经典力学无法解释的实验现象，并精确地预言了此后的一些发现，物理学界开始广泛接受这个新理论。量子力学早期的一个主要成就是成功地解释了波粒二象性，此术语源于亚原子粒子同时表现出粒子和波的特性。

在量子力学的形式中，系统在给定时间的状态由复波函数描述，也称为复向量空间中的态向量。[24] 这个抽象的数学对象允许计算具体实验结果的概率。例如，它允许计算在特定时间在原子核周围的特定区域找到电子的概率。与经典力学相反，人们永远无法以任意精度同时预测***轭物理量，如位置和动量。例如，电子可以被认为(以一定的概率)位于给定空间区域内的某处，但它们的确切位置未知。

恒定概率密度的轮廓，通常被称为“云”，可以在原子核周围绘制，用以概念化电子最有可能的位置。海森堡的不确定性原理量化了由于粒子的***轭动量而无法精确定位粒子的能力。[25]