薛定谔方程各符号的意义,通俗理解薛定谔方程

首页 > 企业招商 > 作者:YD1662024-01-08 10:53:41

前面的视频我们说了,海森堡的矩阵力学,还有薛定谔的波动力学,猛地一看,这两种力学的形式和内容完全不同,一个再说粒子,一个在说波动;

由于矩阵力学抽象、难懂,波动力学刚一问世,海森堡就彻底慌了,他觉得所有的人都要抛弃他的矩阵力学,就连波恩都说波动力学好,把海森堡气的说,波恩你就是个叛徒。

薛定谔方程各符号的意义,通俗理解薛定谔方程(1)

不过很快薛定谔就证明了,波动力学和矩阵力学在解决同一问题的时候,给出的答案是一样的,也就是说,这两种力学形式在数学上完全等价。

不过这并没有平息,他和海森堡之间的冲突,因为这两种力学的物理基础不一样,海森堡说,我的矩阵力学才是量子力学的正统,粒子性、和间断性在原子领域占主导地位,薛定谔说,我的波动力学才是正统,波动性和连续性是这个世界的本质,没有粒子,粒子都是假象。

你看,两个人吵得不可开交,虽然海森堡说得不对,但薛定谔更是错得离谱,最主要的原因是,薛定谔并不懂薛定谔方程。虽然他写了薛定谔方程,但是他对薛定谔方程中波函数Ψ的物理意义,做出了错误的解释。

薛定谔方程各符号的意义,通俗理解薛定谔方程(2)

你看,在经典物理学中,比如水波,它也有波动方程,方程里面也有波函数Ψ,水波的波函数Ψ表示了某一时刻水波的形状,也就是波函数可以对水波这个体系进行描述。

一般我们写一个波的波函数时,会写成Ψ(x,t),意思就是水波随着时间和空间变化的函数,表示了,一个水波在t时刻,x点波动的波幅。

这就是经典物理学,对一个波动方程波函数的解释。那么薛定谔波动方程中的波函数代表了什么?

按照经典物理学的思路,薛定谔给他的Ψ做出了一个半经典的解释。他说,Ψ代表了真实的电子波,也就是电子跟水波一样,它真的在波动,是一个实在的波。

薛定谔方程各符号的意义,通俗理解薛定谔方程(3)

不过由于,在波动方程中有一个虚数i,也就是根号下的-1,所以波动方程的解,波函数Ψ本身无法测量,没有现实意义,只有它的模的平方︱Ψ(x,t)︱²代表了时刻t,x点的电荷密度。

这还不算啥,薛定谔又说,电子只能是波,没有粒子性,我们之所以在很多实验中检测到了电子是粒子,是因为我们检测到了电子的波包,然后幻想出来了电子的粒子性。

薛定谔的这种说法,直接否定了间断性,电子也不会神秘地在两个能级间跃迁,只有波的连续变化,如果薛定谔的解释成立的话,那么我们这个世界又恢复了连续性,因果性,决定性,可视性。

很显然,海森堡反对薛定谔的解释,他认为现实的本质是粒子性和间断性,同样波恩对于薛定谔的解释也是嗤之以鼻,他接受不了薛定谔放弃粒子,放弃电子跃迁,认为薛定谔的理论现在只剩下的数学,他的物理解释完全是在胡说八道。

薛定谔方程各符号的意义,通俗理解薛定谔方程(4)

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