量子物理學(quantum physics)和粒子物理學(particle physics)的區別

量子物理和粒子物理的關鍵區別在於，量子物理研究的是原子能級的最小尺度，而粒子物理研究的是構成物質和輻射的粒子。

量子物理和粒子物理是物理學的兩個主要分支。但是，它們是不同的。然而，量子物理經常應用於粒子物理。事實上，我們稱粒子物理為“高能物理”，因為它解釋了粒子在高能下的行為。

什麼是量子物理學(quantum physics)？

量子物理學是物理學的一個分支，研究原子小尺度能級的性質。這個術語的另一個常見名稱是量子力學，因為它描述了原子的力學性質。根據量子物理學，能量和動量都是量子化的，物體表現出波粒二象性，測量數量的精度也有限制。

在歷史上，量子力學的概念是隨著馬克斯普朗克（黑體輻射）和愛因斯坦（光電效應）的發現和理論而產生的。然而，早期的量子力學在1920年因歐文·施羅德、維爾納·海森堡、馬克斯·伯恩等人的工作而聲名鵲起。

圖01：馬克斯·普朗克——量子理論之父

我們需要應用量子理論的重要領域包括量子化學、量子光學、量子計算、超導磁體、發光二極管、激光、晶體管、半導體（如微處理器）、醫學和科研成像（如磁共振成像）和電子顯微鏡。

粒子物理學是物理學的一個分支，我們研究構成物質和輻射的粒子的性質。粒子這個詞可能指不同的物體，但在粒子物理學中，我們通常談論最小的可探測粒子；亞原子粒子。

亞原子粒子包括質子、中子、電子等，它們是由放射性過程和散射過程形成的。此外，粒子物理學研究這些粒子的動力學，如波粒二象性。它們是研究粒子的有用概念。標準模型描述了亞原子粒子的動力學。

圖02：基本粒子的標準模型

也就是說，標準模型描述了所有亞原子粒子的分類以及這些粒子的強、弱和電磁基本相互作用。

量子物理學也叫量子力學，它是物理學和化學的一個主要分支。量子物理和粒子物理的關鍵區別在於，量子物理研究的是原子能級的最小尺度，而粒子物理研究的是構成物質和輻射的粒子。

此外，量子物理學討論能量、動量、角動量等，而粒子物理討論亞原子粒子，如基本粒子。當考慮到量子物理和粒子物理的理論時，量子物理背後的理論說能量和動量是量子化的，物體表現出波粒二象性，測量數量的精度有限制，而粒子物理研究的是亞原子粒子的性質和動力學。

下面的信息圖總結了量子物理和粒子物理之間的區別。

量子物理學(quantum physics)和粒子物理學(particle physics)的區別

量子物理和粒子物理是物理學的兩個主要分支。量子物理和粒子物理的關鍵區別在於，量子物理研究的是原子能級的最小尺度，而粒子物理研究的是構成物質和輻射的粒子。

1“量子力學”，維基百科，維基媒體基金會，2019年6月15日，可在這裡查閱。