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

还有1916年的时候,爱因斯坦发现激发态的电子在往回跃迁的时候,无法确定其跃迁的时间,也无法确定其会跃迁到哪个轨道,也无法确定跃迁以后电子会向哪个方向释放电磁辐射,当时爱因斯坦同样认为,这是人类的无知。

可现在,波恩的概率解释就说,电子的行为就是这样,它没有确定性,只能通过概率去把握,它在何时跃迁,跃迁到哪个轨道,没有明确的因果关系。

所以波恩的解释,不仅保住了电子的粒子性,间断性,也赋予了电子新的波函数,而且放弃了决定性和因果性。

薛定谔自然不同意波恩的说法, 它一直坚信自己对波函数的解释。爱因斯坦无法接受放弃决定性和因果性,依旧认为是人类的无知,才对电子做出概率解释。这其实是以后,隐变量理论的思想,后面再说到世纪论战的时候,会提到隐变量。

现在波恩对波函数做出了新的解释,我觉得有必要,再回头看下薛定谔的波动方程。

薛定谔方程各符号的意义,通俗理解薛定谔方程(9)

薛定谔波动方程的立论就是德布罗意的波粒二象性,如果你求解波动方程,那么就是求一个粒子的波函数,也就是承认了单个量子客体具有粒子性,还有波动性。

所以薛定谔喊着说,没有粒子,只有波,其实就是在侮辱自己的波动方程。

我们可以看到在方程的左边有一个i,这是个虚数,所以波动方程的解Ψ,就是一个由实数和虚数组成的复数,比如4 3i,这就是一个复数,由于i是-1的平方根,所以这个复数没有现实意义,不过它的平方等于25,25这是数字就有了现实意义。

所以波函数Ψ也就没有现实意义,它的平方才代表了物理实在,表示粒子在某点出现的概率。

波函数Ψ代表了一个体系的基本量,比方说,你现在求出了一个电子的波函数,那么你就能知道这个电子的其他物理量。

由于波函数随空间和时间的演化遵从薛定谔方程,所以当我们知道了一个电子的初态Ψ(r,0),也就是0时刻这个电子的波函数的状态,那么以后每个时刻的波函数Ψ(r,t),都能从薛定谔方程中求解出来。

薛定谔方程各符号的意义,通俗理解薛定谔方程(10)

这我们大概了解下就行了,只要知道薛定谔方程在量子力学中非常重要,它的地位就像是牛顿方程在经典力学中的地位一样。

现在我们知道了,在薛定谔和海森堡的争论中,薛定谔错了,那是不是海森堡就是说得对,粒子和间断性占主导作用,它的矩阵力学才是量子力学的正统。

这个我们在下个视频,讲到不确定性关系,和玻尔的互补原理的时候会说到,为这事,玻尔还把海森堡说了一顿,海森堡一把鼻涕、一把泪,非常委屈。

这节视频,我们说了波函数的几率解释,后面的视频,我们会说波函数坍缩,以及波函数的叠加原理。

了解了这些以后,我们才能理解爱因斯坦和玻尔的世纪论战,以及大家最为关心的,薛定谔的猫。

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