牛頓建立的經(jīng)典力學(xué)，在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間 使人類(lèi)對(duì)世界的認(rèn)識(shí)都局限于經(jīng)典物理。經(jīng)典物理也可以理解為以牛頓建立的力學(xué)為基礎(chǔ)之一，衍生出來(lái)的理論。

牛頓力學(xué)再對(duì)宏觀低速的解釋是相當(dāng)完善了，但是當(dāng)牛頓力學(xué)進(jìn)入微觀世界，就顯得力不從心了，這時(shí)我們就需要發(fā)展出新的理論，下面看看人類(lèi)在探索微觀世界過(guò)程中經(jīng)歷的種種忐忑！！！

原子結(jié)構(gòu)研究歷程

人類(lèi)對(duì)于微觀世界的探索，到了20初才有了像模像樣的認(rèn)識(shí)，之前對(duì)微觀世界的則是一頭霧水。

1897年前后，科學(xué)家才弄好明白 電子是每個(gè)原子必備的共同組成成分。

科學(xué)家知道 電子帶負(fù)電，原子整體則是電中性，也就是不帶電，那么則推理，原子中勢(shì)必還有帶正電的物質(zhì)，科學(xué)家再對(duì)這個(gè)帶正電的物質(zhì)研究時(shí) 出現(xiàn)了以下的理論。

湯姆遜葡萄干面包模型

湯姆遜認(rèn)為 原子內(nèi)部的正電荷及其質(zhì)量均勻的分別在原子內(nèi)部，電子就像是西瓜里的瓜子鑲嵌其中。這個(gè)模型也就是“西瓜模型”或者叫“葡萄干面包模型”。

葡萄干面包模型

盧瑟福行星模型

α粒子（帶正電的高能粒子）散射實(shí)驗(yàn)，簡(jiǎn)單點(diǎn)說(shuō) 就是向原子內(nèi)部發(fā)射α粒子，而其中少量的α粒子發(fā)生的偏轉(zhuǎn)角度比湯姆遜預(yù)言的大得多，有1/8000的α粒子發(fā)生了大于90°，有的甚至發(fā)生了150°散射，稱(chēng)為大角散射。 那么這就意味著 原子中這個(gè)帶正電荷的物質(zhì) 體積很小（1/8000則可以說(shuō)明該正電荷體積小）。但是 α粒子遇到這個(gè)帶正電的物質(zhì) 能發(fā)生那么大的偏轉(zhuǎn)，則說(shuō)明原子中相當(dāng)大的一部分質(zhì)量屬于這個(gè)帶正電的物質(zhì)。后來(lái)，盧瑟福根據(jù)更多的研究 提出了盧瑟福模型，這個(gè)模型就是大家特別熟悉的“行星運(yùn)動(dòng)模型”。原子核就像太陽(yáng)，電子就像行星，圍繞在太陽(yáng)周?chē)D(zhuǎn)。 這個(gè)模型因?yàn)楹彤?dāng)時(shí)的實(shí)驗(yàn)很吻合，所以很快被承認(rèn)。

盧瑟福模型

但是很快大家發(fā)現(xiàn) ，核外電子繞核運(yùn)動(dòng)要有加速度，那么根據(jù)經(jīng)典的電磁理論，核外電子就要釋放能量，原子的能量則會(huì)是逐漸的減少，發(fā)出的頻率逐漸改變，那么發(fā)出了的光譜則是連續(xù)的。

再看看核外電子，由于電子不斷釋放能量，慢慢的電子會(huì)接近原子核，最后落到原子核上。

盧瑟福模型告訴我們 一是 原子發(fā)出的光譜是連續(xù)的，二是 電子最后會(huì)落到原子核，原子則是一個(gè)不穩(wěn)定的系統(tǒng)。但事實(shí)表明 原子不僅是穩(wěn)定的，發(fā)出的光譜也是不連續(xù)。那么就必須 拋棄掉在宏觀世界建立起的經(jīng)典電動(dòng)力學(xué)。

接下來(lái) 玻爾在盧瑟福提出的基礎(chǔ)上運(yùn)用了 普朗克的量子假說(shuō)和愛(ài)因斯坦的光子假說(shuō)，提出了電子在核外的量子化軌道，解決了原子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性問(wèn)題，建立了氫原子結(jié)構(gòu)理論，但還是有理論缺陷。

玻爾分層模型

下來(lái)德布羅意提出微觀物質(zhì)具有 波粒二象性解釋原子結(jié)構(gòu)。（波粒二象性簡(jiǎn)單說(shuō)任何物質(zhì)不僅有波動(dòng)的特征，還有粒子的特征）。

測(cè)不準(zhǔn)原理

我只想說(shuō)現(xiàn)在關(guān)于微觀世界的研究還在繼續(xù)，這里我只能簡(jiǎn)單大概的簡(jiǎn)說(shuō)一下 學(xué)界目前公認(rèn)的事實(shí)，

微觀粒子具有波粒二象性，粒子的位置和動(dòng)量不能同時(shí)有確定值（不能知道某個(gè)位置狀態(tài)下的粒子的動(dòng)量 因?yàn)闇y(cè)量需要觀察 觀察借助光，當(dāng)光子打到要測(cè)量的粒子上，那一瞬間粒子 粒子動(dòng)量就會(huì)不連續(xù)變化，即便知道那一瞬間位置，也無(wú)法得知其動(dòng)量），測(cè)不準(zhǔn)原理也關(guān)聯(lián)了量子概率理論。

（量子力學(xué)創(chuàng)始人）·普朗克

現(xiàn)代電子云模型

電子在原子核外很小的空間內(nèi)做高速運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)行沒(méi)有固定的規(guī)律，只能用概率統(tǒng)計(jì)出電子在某一點(diǎn)出現(xiàn)的頻率 ，不能確切的說(shuō)電子在某一時(shí)刻究竟會(huì)出現(xiàn)在原子核外的哪個(gè)地方，只能知道它在某處出現(xiàn)的機(jī)會(huì)有多少。為此，就以單位體積內(nèi)電子出現(xiàn)幾率，即幾率密度大小。用小紅點(diǎn)的疏密來(lái)表示，小紅點(diǎn)密處表示電子出現(xiàn)的幾率密度大，小紅點(diǎn)疏處幾率密度小，看上去好像一片帶負(fù)電的云狀物籠罩在原子核周?chē)虼私须娮釉啤?/p>

電子云動(dòng)態(tài)圖

關(guān)于微觀世界的研究還在繼續(xù)， 量子理論的建立 為微觀世界的研究送來(lái)了光明，可是上帝不喜歡擲骰子，而量子理論就是建立在概率的基礎(chǔ)上。雖然不知道粒子在下一時(shí)刻會(huì)出現(xiàn)在哪，當(dāng)時(shí)可以知道 粒子在某一位置出現(xiàn)的概率，還是有規(guī)律可循的，所以不能說(shuō)量子理論支持自由意志！！！