什么是量子物理学？

量子力学是微观物理学所依赖的基本理论框架。自提出一百多年以来，在物理基础和应用的各个方面都取得了一个又一个的成功。它表现出这种不连续的分离性质，角动量、自旋、电荷等其他物理量也表现出这种不连续的量子化现象。这与以牛顿力学为代表的经典物理有着根本的不同。量子化现象主要表现在微观物理世界。描述微观物理世界的物理理论是量子力学。

一个物理量如果有最小的不可分基本单位就是量子化的，最小的单位叫量子。量子这个概念在物理学中经常用到，指的是一个不可分割的基本个体。比如“光的量子”(光子)就是光的单位。扩展的量子力学和量子光学已经成为不同的专业研究领域。它的基本概念是所有有形财产都是“可量化的”。“量子化”是指其物理量的值是特定的，而不是任意的。

例如，在原子中，电子的能量可以被量子化。这就决定了原子和一般问题的稳定性。许多物理学家把量子力学作为理解和描述自然的基本理论。一般来说，完全黑色的物质会吸收所有的光，但黑体吸收光的过程不是连续的。人们一开始并不知道光是由光子组成的，所以认为黑体应该是不断吸收光的。但是实验数据显示黑体是一个个吸收光的，而不是连续吸收的。这是人类首次发现能量的量子化特性。

简单来说，光电效应是指光子照射光敏物质时，其能量可以被该物质中的一个电子完全吸收。电子吸收光子的能量后，动能立即增加。如果动能增加到足以克服原子核对它的吸引力，它们就可以飞离金属表面，成为光电子，形成光电流。单位时间内，入射光子数越大，飞出的光电子越多，光电流越强。这种光能自动放电为电能的现象，称为光电效应。

量子物理、量子力学、量子场论 有什么区别

量子力学和粒子物理学都与四大基本作用力和弦理论联系大

量子力学和粒子物理学有什么区别如下:

量子力学（quantum mechanics）：

量子力学于20世纪初创立，是物理学的分支学科。它主要描写微观的事物，与相对论一起被认为是现代物理学的两大基本支柱，许多物理学理论和科学，如原子物理学、固体物理学、核物理学和粒子物理学以及其它相关的学科，都是以其为基础，迄今所有基本相互作用均可以在量子力学的框架内描述（量子场论）。量子力学理论的重要应用包括量子化学、量子光学、量子计算、超导磁体、发光二极管、激光器、晶体管和半导体如微处理器等。

量子一词来自拉丁语quantum，意为“有多少”，代表“相当数量的某物质”。在物理学中常用到量子的概念，指一个不可分割的基本个体。光子,夸克,电子,中微子...等基本粒子,都是量子,所以量子是很多基本粒子的总称,量子力学认为基本粒子为量子组成并非指某一特定粒子。

粒子物理学（particle physics）

粒子物理学是研究组成物质和射线的基本粒子以及它们之间相互作用的一个物理学分支。由于许多基本粒子在大自然的一般条件下不存在或不单独出现，物理学家只有使用粒子加速器在高能相撞的条件下才能生产和研究它们，因此粒子物理学也被称为高能物理学。

现代粒子物理学的研究集中在亚原子粒子上。这些粒子的结构比原子要小，其中包括原子的组成部分如电子、质子和中子（质子和中子本身又是由夸克所组成的粒子）和放射和散射所造成的粒子如光子、中微子和μ子，以及许多其它奇特的粒子。

粒子（particle）:

物理科学中,粒子为占有微小局域的物体，能够以数个物理性质或化学性质，如体积或质量加以描述。

基本粒子详细图文分析如下:

目前已经发现存在61种标准模型基本粒子,尚差1种重(引)粒子未发现

粒子物理学中，基本粒子（英语：elementary particle）是组成物质最基本的单位。目前在标准模型理论的架构下，已知的基本粒子可以分为费米子（包含夸克和轻子）以及玻色子（包含规范玻色子和希格斯粒子,也称传播子）。由两个或更多基本粒子所组成的则称作复合粒子(如中子、质子、和介子)。

我们日常生活中的物质由原子所组成。过去原子被认为是基本粒子，原子这个词来自古希腊语中“不可切分的”。之后，原子核被发现是由质子和中子所构成。20世纪前、中期的基本粒子是指质子、中子、电子、光子和各种介子，这是当时人类所能探测的最小粒子。随著实验和量子场论的进展，发现质子、中子、介子是由更基本的夸克和胶子所组成。同时人类也陆续发现了性质和电子类似的一系列轻子，还有性质和光子、胶子类似的一系列规范玻色子。这些都是现代的物理学所理解的基本粒子。

基本粒子(次原子粒子),分类如下:

费米子

基本费米子分为 2 类：夸克和轻子。

夸克

目前的实验显示共存在6种夸克，和他们各自的反粒子。这6种夸克又可分为3“代”。他们是

第一代：u（上夸克） d（下夸克）

第二代：s（奇异夸克） c（粲夸克）

第三代：b（底夸克） t（顶夸克）

它们的质量关系(见上图)。另外值得指出的是，他们之所以未能被早期的科学家发现，原因是夸克决不会单独存在（顶夸克例外，但是顶夸克太重了而衰变又太快，早期的实验无法制造）。他们总是成对地构成介子(见下图)，或者3个一起构成质子和中子这一类的重子(见下图)。这种现象称为夸克禁闭理论。这就是为什么早期科学家误以为介子和重子是基本粒子。

轻子

共存在6种轻子和他们各自的反粒子。其中3种是电子和与它性质相似的重电子。而这三种各有一个相伴的中微子。他们也可以分为三代：

第一代：（电子） （电中微子）

第二代：（μ子）（μ中微子）

第三代：（涛子） （τ中微子）

请点击输入描述

玻色子

玻色子是依随玻色-爱因斯坦统计，自旋为整数的粒子。

规范玻色子

这是一类在粒子之间起媒介作用、传递相互作用的粒子。之所以它们称为“规范玻色子”，是因为它们与基本粒子的理论杨-米尔斯规范场理论有很密切的关系。

自然界一共存在四种相互作用，因此也可以把规范玻色子分成四类。

引力相互作用：引力子(尚惟理论性）

电磁相互作用：光子

弱相互作用（使粒子衰变的相互作用）：W及Z玻色子，共有3种：W+,W-,Z0

强相互作用（夸克之间的相互作用）：胶子

粒子物理学已经证明电磁相互作用和弱相互作用来源于宇宙早期能量极高时的同一种相互作用，称为“弱电相互作用”。有很多粒子物理学家猜想在更早期宇宙更高能量（普朗克尺度）时很可能这四种相互作用全都是统一的，这种理论称为"万有理论"。但是目前因为加速器能够达到的能量相对普朗克尺度仍然非常的低，所以很难验证。而大统一理论目前主要的发展方向是超弦理论。

? 普朗克尺度-10^-33公分

胶子

胶子是强相互作用的媒介子，带有色与反色并由于色紧闭而从未被探测器观察到过。不过，像单个的夸克一样，它们产生强子喷注。在高能态环境下电子与正电子的对灭有时产生三个喷注：一个夸克，一个反夸克和一个胶子是最先证明胶子存在的证据。

希格斯玻色子

希格斯玻色子是一种具有质量的玻色子，没有自旋，不带电荷，非常不稳定，在生成后会立刻衰变。在标准模型预言的61种基本粒子中，希格斯玻色子是最后一种被实验证实的粒子。

图中＋－号代表不可分割的最小正负电磁信息单位-量子比特（qubit）

（名物理学家约翰.惠勒John Wheeler曾有句名言:万物源图于比特 It from bit

量子信息研究兴盛后,此概念升华为，万物源于量子比特）

注：位元即比特

量子物理是对整个近现代物理的一种称呼吧，因为研究范围和尺度到了微观量级，也就是普朗克常量的量级，比如量子光学，量子信息等等；量子力学是研究微观世界的一种方法，基础是薛定谔方程，研究微观世界动力学演化过程；量子场论结合了量子力学和经典场论，提出物质世界是由场构成的观点，并以此展开对电磁相互作用，弱相互作用和强相互作用的研究，在场论理论中，相互作用就是场的耦合，粒子就是场的激发态。