主题：【月色物理问题教室】任何东西都能发出电磁波么？ -- 月色溶溶
家园 尝试回答一下 “波，在我的理解里，那是需要别的东西来表现一种传播形式，比如，水波，波就是通过水这种物质来表现它的传播的。”——是的，机械力学的范畴里面，波就是介质的振动而已。但是机械力学恰恰无法解释光波，所以就搞出了一个“以太”概念，但是又被麦科尔逊—莫雷实验推翻了，所以光波（广义上说是电磁波）的性质，就不能用机械力学中波的定义去套用。
电磁波，是一种物质波，它的传输不需要介质。至于说“它是摸得着的物质吗”，这就涉及一个更麻烦的问题：什么是物质。我们学习哲学时候学过物质的概念：不依赖人的主观意识的客观存在，就是物质。但是这个定义带来的问题比解释的问题还要多——如果没有人的意识参与，那么我们如何判断是“存在”还是“不存在”？坦率地说，这是一个哲学问题了。按照康德的观点：事物的“本质”，人是无法了解的；只有“现象”和“相互作用”，才是可能理解和研究的。
“高中物理书上有所谓的“波粒两重性”，又是波又是粒，实在不好理解”——所谓波粒二象性，是指电磁波既表现出粒子的特性（比如反射），又有波的特性（衍射和干涉），都是用宏观世界中的波和粒子特性来微观世界中的电磁波特性进行比拟和说明。实际上，电磁波既不是宏观世界中的机械波，也不是宏观世界中的微粒，借用二者进行比喻，只是用人类熟悉的形象对其性质进行说明而已。比如说，现在研究夸克的特性，就说夸克有“色”“味”，其实都是一个比拟，而且是更离谱的比拟。但是这种比拟又是不能取消的，因为人的思想和认识，总要从自身的感觉开始，如果事物已经脱离了人的经验感觉范畴，那就是生拉硬拽也要凑一个上去！
“是不是任何东西都会发出电磁波？我记得有什么红外线探测仪器，那是什么东西都能探测出来的吧？红外线当然是光的一种，那么当然也是电磁波的一种吧？那说任何东西都会发出电磁波是不是没错？不过不同的东西大家波长不同而已？”——是的，任何高于-273.15C即0K的物体都会发射电磁波，不过不同物质辐射的波段不同，大体上，越是高温物体，总辐射中波长短的部分越多。
最后，想说说对于科学结论的理解问题。自然科学发展到今天，无论在宏观还是微观领域上，都远远超过了人的感官能感知的范围，也超越了人的直接经验能体验的范围。所以，再用人的感官和经验来理解科学，是很不够的。比如，人的感官和经验连地动学说都无法直接感受，而需要借助于实验和推理。这也是理解科学的最有力工具：一是逻辑，科学要求逻辑上自圆其说，从假设A推出结论BCD，BCD之间不能互相矛盾，也不能和A矛盾；二是实验，要靠可重复可检验的实验。所以，有时候不要对超越直接经验的科学结论过度理解，那样是对自己大脑的残忍啊。比如，我们的大脑就很难推想四维世界的情况，呵呵。
本帖一共被 1 帖 引用 (帖内工具实现)家园 要看完这本书其实不难 这本书在我手机里放了快两年了，完整的看过两遍。
书的文字都很简单，没有太深奥的物理和数学知识。但要看完这本书，还是要了解一下这本书的特点。
量子力学听起来很高深，实际上也很简单，它就是用来描述“量子现象”的一种理论。
什么是量子现象，一个例子就可以让你有个概念。设想你用枪对一本书射出一颗子弹，会发生什么事大家都很清楚，纸上留下一个洞，子弹穿洞而过，速度有所降低；如果你把子弹和书的尺寸都缩小到原来的差不多1000亿分之一，再做这个实验，你（有可能）会看到子弹穿书而过速度没有任何降低，但书上却没有留下弹孔，神奇吧。前面一种现象是一种经典物理现象，后面的就是量子现象。
稍微高深一点，从牛顿、麦克斯韦到爱因斯坦，他们的理论帮我们建立了一个“经典的物理世界”，这个世界的特点就是很多事都是确定的、清晰的、事物的本质是单一的。之前，我们每学一个公式、每看一本科普书，我们对于世界的这种更加清晰的感觉就更强烈一点。但量子力学把很多人类之前尚未发现、或有意无意忽略的现象总结了一下之后，告诉我们这个世界其实不是那么回事。
量子力学有招人烦的一点是，如果把他的理论外推一下，我们会得出世界只有当我们睁开眼才存在的这样“唯心”的结论，这显然与我们的“唯物”常识有所背离。与那种胡说八道的“六道轮回”理论不同的是，量子理论的这种外推过程的出发点是无可争辩的事实，整个外推过程从逻辑上也是无懈可击。这本书很多人看不下去，很大原因是自己的头脑无法调和这对矛盾。
看完这本书不难，但看懂这本书比较难。首先一点是你要对“经典的世界”有足够的了解。比如说，你要知道任何东西都会发出电磁波；绝对零度代表了什么；光速不仅是光的速度，而且是因果律的分界线，等等。从你提的两个问题看，这个部分还有很大的提升空间。
其次，要学尽可能少的用日常的生活经验去“打比方”。如同很多人提到的，很多只能用现象来数学来运算其过程（运算过程很多时候是不可理解的），来理解其结果。高中的直角坐标系（xyz）描述三维空间，你把它变成（abcd）就可以用来描述4维空间。但4维空间是个什么东西，生活中找不到合适的可以比拟的东西，脑袋想破了，流了一地白花花的脑浆也没有用。
最后，还要足够的坚强。一本佛教的书，信仰佛祖的人会虔诚的看完，觉得每一句都是经典；老百姓会从中间挑几个故事看看，图一乐；但觉得佛经夹带“私货”，麻痹大众的人，让他捏着鼻子也看不下去。这本书的前两章和别的科普书没有区别，但后3章就完全不同，心理上要有点准备。看这本书的交流非常重要。谁不为量子力学感到困惑，谁就不能了解量子力学。
两个问题，楼下很多人都回答了，但如何理解他们的解释还是值得说两句的。
电磁波和机械波的共同点是都会衍射。衍射是波的充分必要条件，或者说是波的经典物理定义。会衍射的都是波，波都会衍射。机械波的传播需要介质，电磁波可以不需要介质在真空里传播。光就是电磁波，电磁波就是光。有些电磁波是肉眼看得见的，可见光就是电磁波。看不见的电磁波可以胶片、天线来“看”。说到“波粒两重性”，经典物理对粒子的定义是动量或冲量。说微观粒子“波粒两重性”具体说它有时表现的能衍射，有时又表现的具有动量。
另外微波炉加热和太阳照射加热是不同的两种现象。
家园 说得好 当初学量子时，觉得就是数学。量子波函数表达了一些物理量，如频率、相位、角动量、自旋；但是，经典世界里的物理量，譬如位移、速度、加速度，在量子世界里很难找得到。
当初老师讲过5条理解量子力学的原理，时间久了，记不全了。印象深的有2条，供大家参考：
1. 量子状态的观测性。如果一个量子状态被观测到，原先的状态就不存在了，观测后就变成一个新的状态。薛定谔猫讲的好象就是这个事。刚开始这个很不好理解。
2.这个是关于双缝实验的。在电子双缝实验中，当电子发射非常慢，慢得电子是一个一个发射出来的。当电子通过双缝时，你认为电子是从哪一个缝通过去的吗？你也许会说，第一个也许从左边缝过的，下一个电子可能从右边缝过的。老师说：错！第一个电子是同时从两个缝过去的，第二个电子也是同时从两个缝过去。这个理解就是经典和量子的差别。
听起来很玄。可是只有接受了这些，慢慢地才可以理解。理解深了才知道量子是个跟宏观很不同的世界，只有接受这些才可以解释那一系列的实验。