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天仙老人木蟲 (小有名氣)
九界天尊
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[交流]
關(guān)于物質(zhì)波、態(tài)疊加原理和不確定原理的探討 已有2人參與
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許多人在初次學(xué)習(xí)量子力學(xué)時，對量子力學(xué)里的基本概念都或多或少的有些迷惑，一方面是初次接觸新的認識有生疏感，一方面還有不同的書籍敘述的觀點不同而引起的困惑，諸如對于物質(zhì)波、態(tài)疊加原理和不確定原理的表述，經(jīng)常看到如下敘述： 物質(zhì)波： 1，諸如電子這樣的微觀客體，其既具有粒子性，又具有波動性，是具有波動粒子兩重性的矛盾體 2，諸如電子這樣的微觀客體，其有時表現(xiàn)的像粒子，有時表現(xiàn)的像個波，它的表現(xiàn)性質(zhì)與觀察的方法有關(guān) 3，粒子性是指具有電荷、質(zhì)量這樣的內(nèi)稟屬性，并有有限大小的客體，波動性是大量這種客體行為的統(tǒng)計表述，波動性對應(yīng)的是體系總體的性質(zhì) …… 態(tài)疊加原理： 1，對于由疊加態(tài)描寫的對象，其既處在態(tài)1，又處在態(tài)2，又處在態(tài)3…… 2，對于由疊加態(tài)描寫的對象，其可能處在態(tài)1，也可能處在態(tài)2，也可能處在態(tài)3…… 3，對于由疊加態(tài)描寫的對象，其部分的處在態(tài)1，部分的處在態(tài)2，部分的處在態(tài)3…… …… 不確定原理 1，不確定關(guān)系給出的是，在單次測量中，不對易的力學(xué)量無法同時測得精確值 2，不確定關(guān)系給出的是，在足夠多次測量中，不對易力學(xué)量的統(tǒng)計散布即漲落的乘積所受到的限制條件 不同的書代表著不同作者的觀點，而有些書作為學(xué)校里的教材，給學(xué)生帶來了單一的理論認識，限制了學(xué)生的思維，量子力學(xué)不會是教材里表述的那樣，好的教材應(yīng)該是集各家所言，讓學(xué)生選擇自己贊同的觀點深入研究，甚至能讓學(xué)生放開自己的思維，理解出新的量子力學(xué)思想。 有興趣的朋友不妨對量子力學(xué)里的基礎(chǔ)概念談?wù)勛约旱睦斫猓嗷ソ涣�，相互解惑�?br /> 附上一篇作為參考，指正 |
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2012-10-25 19:36:35, 552.67 K
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夕陽西下: 既然你非要堅持這樣說，我也只能說這只是你個人的理解。 2012-10-26 23:05:26
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有些教材中有類似的敘述，對于單個客體，粒子性對應(yīng)其內(nèi)稟屬性，波動性是大量這種客體行為的統(tǒng)計表述，對于體系，粒子性對應(yīng)單個體系的屬性，波動性是大量體系行為的統(tǒng)計表述；所以波動性和粒子性盡管相互聯(lián)系，但波動性和粒子性不應(yīng)是同一事物的兩個方面。對于測量，在某一狀態(tài)中，不同時表現(xiàn)兩個不對易力學(xué)量的兩種屬性，所以測得某一力學(xué)量，就無法測得另一力學(xué)量，這是很自然的，但是若在分別表現(xiàn)不同屬性的態(tài)下測量，則也自然能夠同時測得不同力學(xué)量的精確值，當然這種測量是無法用同一裝置的。這里只是敘述下測量，并無特別意義。現(xiàn)在的好多教科書，自作者編寫以來，其基本觀點就沒有多少變動過，新版教材跟老版的大同小異，而作者的觀點也是他們學(xué)習(xí)時在更古老的書本思想中理解出來的，所以在量子力學(xué)快速發(fā)展的今天，好多教科書卻沒有跟著發(fā)展。相位波是一種特殊的波，不同于電磁波，不包含能量信息，其或許是獨立于三維空間之外的，相位波的傳播速度大于光速，才有了超光速信號傳遞的現(xiàn)象，但這不與相對論相矛盾，相對論是描寫宇宙時空的理論，而相位波或許是存在于高維空間的，不受相對論約束。 |
4樓2012-10-26 19:47:32
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2樓2012-10-26 07:59:56
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小木蟲: 金幣+0.5, 給個紅包，謝謝回帖
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摘要部分：1.“波動性和粒子性不應(yīng)是同一事物的兩個方面，粒子性對應(yīng)的是單個體系，波函數(shù)就描寫的是大量單個體系組成的系綜的性質(zhì)”。物質(zhì)具有波粒二象性，指的是不管是單個粒子還是大量單個粒子的體系均具有波粒二象性。粒子性就采用粒子的性質(zhì)來建立物理方程，波動性就采用波動的性質(zhì)來建立方程，二者均有，動量=h/波長，這樣就把粒子的性質(zhì)動量與波的性質(zhì)波長聯(lián)系起來了。同樣能量=h圓頻率。波函數(shù)最初的引入就是簡諧振動，它其實也是單個質(zhì)點的上下振動情況引起的振動方程，振動在介質(zhì)中的傳播，而后推出了波動方程。量子力學(xué)中只是引入了波函數(shù)模的平方作為粒子出現(xiàn)的幾率。2.“但若我們換一種方式，在兩個態(tài)下分別測量兩個不對易的力學(xué)量，我們認為是可以同時得到精確值的”。這里對同時測量得到精確值的理解應(yīng)該是這樣的，同一套設(shè)備，同時測量所得到的兩個物理量，而不是你所謂的分別測量。 第一章：“另外，根據(jù)德布羅意的位相調(diào)和定理的推導(dǎo)過程，我們可以得出假定，物質(zhì)粒子的速度上限是光速，而位相波的速度下限是光速�！蔽镔|(zhì)波部分引入的很多文獻都很發(fā)展史部分的，既然是發(fā)展史，自然還是很不完善的理論，也就是幾百年前的理論，而目前量子力學(xué)的發(fā)展已遠遠超越你所引用的科普文章。至少，相位波目前稱為相速度的表達式?jīng)]有說其下限是光速，比如電磁波應(yīng)該與介質(zhì)的磁導(dǎo)率，介電常數(shù)有關(guān)。 |
3樓2012-10-26 12:34:49
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量子力學(xué)基本概念，物質(zhì)波，態(tài)疊加原理和測不準原理是緊密聯(lián)系著的，各概念的解釋應(yīng)能組成一套完備的理論體系，對量子力學(xué)基本概念的理解感興趣的朋友，可以將自己在書中了解到的解釋貼出來，比如波動性和粒子性的解釋，在哪本書里了解的，是哪位作者的觀點，貼出來可以做個比較，有些作者或許出于同一師門，或者學(xué)習(xí)時用過同樣的教材，所以他們的觀點可能基本會一致。（在基本概念上會有多少種解釋，或許中國只有一個量子力學(xué)） [ Last edited by 天仙老人 on 2012-10-26 at 20:01 ] |
5樓2012-10-26 19:56:18
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