热力学与量子力学在21世纪重新相遇

|作者：姚尧(华南理工大学物理与光电学院)本文选自《物理》2024年第2期1  引 言四大力学都有其经典与量子相对应。经典力学对应量子力学，经典电动力学对应量子电动力学，经典统计力学对应量子统计力学，经典场论对应量子场论。唯一的例外就是经典热力学，目前通常的物理专业课程中还没有量子热力学。在国际单位制中有7个基本单位，其中6个已经可以在微观的原子层面定义。唯一的例外是温度，定义它所采用的玻尔兹曼常数，或者水的相变点，是相对宏观的。我们还无法采用一个更加微观的实验手段来定义温度。按照热力学的语言，温度反映的是分子的平均动能，而那些难以定义动能的系统，比如自旋系统，它的温度依赖性在这个定义下显得非常晦涩。又或者按照能均分定理，每一个自由度贡献，对于较为复杂的大分子，这个定义也是失 ………………………………