第521章匪夷所思的波动方程!波函数之谜!
第521章匪夷所思的波动方程!波函数之谜!三见布鲁斯老祖!
真实历史上,薛定谔一共有三大学术成就。
其中最为知名,被普通人所熟知的,当然就是“薛定谔的猫”了。
可以肯定的是,薛定谔本人是不喜欢养猫的。
所以,他为什么以猫举例,只能靠后人的猜测。
鉴于他的情史太过丰富,大家自然就把猫给想歪了。
但是这不重要。
因为薛定谔的猫猜想,比猫本身还要神秘无数倍。
估计很少有人真正清楚,这只猫到底讲的是什么内容。
薛定谔的猫是在1935年被提出的一个思想实验。
它的目的不是为了证明量子力学的正确性。
而是为了反驳以玻尔为代表的哥本哈根学派,对量子力学本质的诠释。
薛定谔的猫之所以赫赫有名,是因为它首次将人的意识带入了物质世界的观察之中。
从而引发了一场关于意识和客观存在的学术大辩论。
直至今日,这个问题依然没有令所有人都信服的解释。
(大家放心,后面会详细讲解薛定谔的猫,它才是真正的匪夷所思。)
而薛定谔的猫的基础,就是薛定谔的第二大成就:波动力学方程,也称薛定谔方程。
它的出现,让量子力学真正进入了黄金时刻!
瑞士,阿罗萨。
薛定谔在近乎顿悟的状态下,一口气写出了波动方程。
随即,他就感受到身体乃至灵魂,一阵虚弱。
好像他毕生的所有能量,都在那一刻耗尽了。
不过,即便再累,他的脸上还是露出了孩子般的笑容。
他温柔地看了一眼像只猫咪般睡着的塔莉雅。
随即,贤者模式让他再次专注于自己写的方程。
如图所示,这是一个二阶偏微分方程。
这个长得像外星文字的公式,就是薛定谔毕生的精华所凝聚的。
其中每个符号,都有各自的含义。
按照从左往右依次分析:
i:虚数单位;i=-1。
:约化李-普朗克常数,读作“h拔”,=h/2π。
ψ:波函数,描述粒子的状态随空间和时间的变化;一般写为ψ(r,t),r表示坐标位置,t表示时间。
t:时间单位。
m:粒子的质量。
▽:拉普拉斯算子,表示梯度的散度,不需要理解。
v(x):势场函数,描述粒子所处环境的能量分布。
此外,方程的右边,括号内的整体部分:(-/2m)▽+v(x)。
它表示系统所具有的总能量(动能+势能)。
真实历史上,这个方程是量子力学的一个基本假设。
没错,你没有看错,它不是定律,而是假设,或者说公理。
后世学生在学习时,教科书会直接给出这个方程,无条件接受就好。
因为波动方程不是通过理论推导出来,而是凭空生成的。
薛定谔无法给出数学证明。
它的正确性只能靠实验来验证。
幸运的是,后世所有的实验都证明,这个方程是完全正确的。
所以,不得不感叹,这个世界上确实是有不可思议的天才。
此刻,薛定谔自己都不敢置信。
他从那种神奇的状态清醒后,才明白自己到底创造了匪夷所思的理论。
他竟然没有通过任何推导,直接就写出了这个方程。
波动方程是在德布罗意物质波的基础上拓展而来。