第四百三十四章 薛定諤方程(量子力學(xué))
在用相對(duì)論的質(zhì)能方程式中研究量子力學(xué)中的德布羅意波的東西,遭到的失敗。
而直接用牛頓的力學(xué)來(lái)分析德布羅意波,卻成功了。它可以解釋氫原子的軌道對(duì)應(yīng)的能量。
薛定諤方程就是由此而來(lái)。
它是將物質(zhì)波的概念和波動(dòng)方程相結(jié)合建立的二階偏微分方程,可描述微觀粒子的運(yùn)動(dòng),每個(gè)微觀系統(tǒng)都有一個(gè)相應(yīng)的薛定諤方程式,通過(guò)解方程可得到波函數(shù)的具體形式以及對(duì)應(yīng)的能量,從而了解微觀系統(tǒng)的性質(zhì)。
薛定諤方程表明量子力學(xué)中,粒子以概率的方式出現(xiàn),具有不確定性,宏觀尺度下失效可忽略不計(jì)。
那薛定諤難免會(huì)想:“為何在經(jīng)典力學(xué)中,反而才能解釋微觀的東西呢?”
波爾說(shuō):“那還不簡(jiǎn)單?因?yàn)殡娮舆\(yùn)動(dòng)的還不夠快呢?!?p> 薛定諤說(shuō):“我們不知道電子運(yùn)動(dòng)的有多塊,這個(gè)我們也沒(méi)有測(cè)量過(guò)?!?p> 波爾說(shuō):“如果原子內(nèi)環(huán)境特殊,就難免會(huì)出現(xiàn)電子不那么快,而無(wú)法出現(xiàn)相對(duì)論效應(yīng)了。那么難免的就會(huì)用經(jīng)典力學(xué)來(lái)解釋這個(gè)問(wèn)題了?!?p> 薛定諤心里不那么寬慰,總是如鯁在喉,但無(wú)可奈何。
薛定諤繼續(xù)說(shuō):“那我的這個(gè)方程,從直觀上看來(lái),就是觀察波函數(shù)隨著時(shí)間的變化?!?p> 波爾笑著打斷說(shuō):“這個(gè)真的很難看出來(lái),貌似是不怎么變的?!?p> 薛定諤說(shuō):“肯定是變化了的。雖然電子有移動(dòng)隨機(jī)的運(yùn)動(dòng)性,但你說(shuō)它不受力作用,也不可能。不僅僅可能,還可以精確測(cè)量,只是我們?nèi)祟?lèi)現(xiàn)有的儀器還沒(méi)那么精確而已?!?p> 波爾說(shuō):“我喜歡你的樂(lè)觀,你有沒(méi)有聽(tīng)說(shuō)過(guò),有些人認(rèn)為這些東西是不可測(cè)的。”
薛定諤說(shuō):“那當(dāng)然,儀器還不精確?!?p> 波爾說(shuō):“不,你沒(méi)聽(tīng)懂,不是儀器的問(wèn)題。”
薛定諤大聲說(shuō):“不是儀器,那是什么問(wèn)題?”
波爾笑了,他想解釋自己第一次聽(tīng)到這也的學(xué)說(shuō)的時(shí)候,也是這種反應(yīng)。波爾說(shuō):“是亞原子狀態(tài)的東西,本身不可測(cè),就算有精密儀器也不行?!?p> 薛定諤說(shuō):“說(shuō)這個(gè)話的人,不適合搞物理,他應(yīng)該當(dāng)詩(shī)人才對(duì)?!?p> 波爾也說(shuō):“誰(shuí)說(shuō)不是呢?愛(ài)因斯坦也覺(jué)得這不可能。怎么還會(huì)有不能測(cè)的物理學(xué)呢?”
薛定諤說(shuō):“未來(lái)的微觀物理學(xué),只會(huì)在我這個(gè)方程上越走越遠(yuǎn),不可能會(huì)改頭換面。我告訴你,如果電子夠快,愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程也能描述微觀粒子呢?!?p> 波爾說(shuō):“那是肯定,我們不用懷疑這個(gè)。”
后來(lái),狄拉克就發(fā)現(xiàn)了狄拉克方程,講相對(duì)論和量子力學(xué)合二為一。