基礎與經典危機

經典物理

經典物理是大約 1900 年以前逐步建立起來的宏大理論體系,奠基於兩項巍峨的成就:描述力如何驅動物質的牛頓力學,以及把電、磁與光統一為行進波的馬克士威電磁學。它們再加上熱力學,解釋了日常世界中極為廣闊的一片天地——下落的蘋果、環行的行星、電流,以及彩虹的顏色。

它對自然的描繪令人安心地確定。粒子在每一瞬間都有精確的位置與速度;若你把它們全都準確知曉,原則上便能毫無限度地預言未來。光是一種連續的波,能攜帶任意大小的能量,而像能量這樣的量也能在一條平滑、不間斷的範圍裡取任意數值。這個世界裡沒有什麼是以不可分割的顆粒出現的。

這套框架宏偉壯麗,至今仍主宰著橋樑、衛星與電路。可一旦把它對準極小之物——原子、電子和一束束單獨的光——它給出的答案就開始不僅是不夠精確,而且明顯荒謬。這些失敗聚集在熱輻射、原子的穩定性以及光的行為周圍,量子力學正是從那場危機中誕生的。經典物理最好被看作並非錯誤,而是一套更深理論在大尺度下的極限。

Newton's mechanics + Maxwell's electromagnetism + thermodynamics

前量子時代的工具箱:對日常世界極為出色,卻在原子尺度上失靈。

把經典物理稱為「錯的」太過苛刻。它在大物體、低速度的極限下依然精確;量子力學在那裡必須重現它,這正是對應原理的內容。

又稱
classical mechanics and electromagnetism古典物理经典力学与电磁学