2021物理诺奖,近代物理( 二 )


图 现代物理学的两大鼻祖:爱因斯坦与普朗克什么是经典物理学?经典物理学是指在现代物理学之前的 , 更完整的或更广泛适用的理论 。经典物理学更加符合人民日常生活中对自然规律的认知 , 所以其更加广泛和适用 。因而可以说 , 经典物理学的定义取决于应用背景:当现代物理学对于某些特定情况而不必要采取复杂的物理运算时 , 经常使用经典物理学的概念 。
图 牛顿:经典物理学领域代表科学家经典物理学和现代物理学的本质区别经典物理学和现代物理学的本质区别可以用一句话概括 , 即:经典物理学通常关注日常条件中速度远低于光速 , 而且尺寸远大于原子的物理现象;而现代物理学通常关注的是更高速度和更小尺度下的现象 。图 经典物理学和现代物理学的本质区别具体来说 , 小速度和大距离通常是经典物理学领域的标志 。
然而 , 现代物理学通常涉及极端条件:量子效应通常涉及与原子相当的距离(大约10^-9 m) , 而相对论效应通常涉及与光速相当的速度(大约3x10^ 8m/s) 。现代物理学的典型应用量子隧穿效应量子隧穿或隧道效应是量子力学中的典型现象 , 更是现代物理学中的一个主要应用基础 。在量子隧穿效应中 , 亚原子粒子穿过潜在的势垒 , 而在经典物理学中 , 这一现象无法解释 。
量子隧穿在若干物理现象中起着至关重要的作用 , 例如在太阳等主序星中发生的核聚变、隧道二极管 , 量子计算和扫描隧道显微镜中有重要应用 。下面的视频中将简单介绍量子隧道效果及其在扫描隧道显微镜中的应用 。{!-- PGC_VIDEO:{"thumb_height": 360, "file_sign": "7e8711e86d7405e4a19595ee0169d27e 。

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