量子力學(xué)和物質(zhì)波-文庫(kù)吧資料
2024-09-12 21:24本頁(yè)面
【正文】 釋引起的，而概率解釋的引入是問(wèn)題爭(zhēng)論的核心。于是有可能對(duì)隱參量理論進(jìn)行實(shí)際的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)，從而判斷哥本哈根學(xué)派對(duì)量子力學(xué)的解釋是否正確。 1999年 7 月，在劍橋的牛頓研究所舉行了一次關(guān)于量子計(jì)算的會(huì)議，其間人們對(duì)量子力學(xué)解釋再一次進(jìn)行了投票表決，結(jié)果如下： 量子力學(xué)的解釋 投票數(shù) 多世界解釋 30 哥本哈根解釋 4 修正的量子動(dòng)力學(xué)（ GRW 等） 4 隱變量解釋 2 其他解釋（包括未決定者） 50 值的注意的是，雖然多世界解釋是 客觀的、連續(xù)的、因果的 ，但是它同樣沒(méi)有為波函數(shù)這一數(shù)學(xué)實(shí)體及其演化規(guī) 律 薛定諤方程提供進(jìn)一步的物理解釋，同時(shí)，它也沒(méi)有為隱藏在波函數(shù)背后的神秘的量子實(shí)在提供一幅清晰的物理圖像。這些不同的宇宙分支幾乎再也不能回到一起。 7 (2)多世界解釋 1957 年，普林斯頓大學(xué)的研究生艾弗雷特三世公布了一個(gè)令所有人為之震驚的新理論，它就是量子力學(xué)的多世界解釋：只要一個(gè)量子測(cè)量發(fā)生，每個(gè)宇宙分支以及這個(gè)分支中的分量就會(huì)導(dǎo)致一個(gè)可能的測(cè)量結(jié)果。 (1)隱變量解釋 玻姆認(rèn)為哥本哈根學(xué)派的量子力學(xué)只給微觀客體以統(tǒng)計(jì)性解釋是不完備， 1952年他提出有必要引入一些附加的隱參量，這些隱參量確定體系的規(guī)律，如果能找到這 些隱變量，就可以確定地決定對(duì)微觀現(xiàn)象每一次測(cè)量的結(jié)果，而不是決定各種可能出現(xiàn)的結(jié)果的幾率。 [5]由此可見(jiàn)測(cè)量（意識(shí)）對(duì)于微觀粒子是多么重要 —— 如果我們不能確定粒子的力學(xué)量取值，我們能說(shuō)粒子存在嗎？如果粒子不能確定存在，那么粒子體現(xiàn)的性質(zhì)，例如質(zhì)量，電量將如何存在？難道月亮在我們不“看”的時(shí)候就不存在嗎？而我們傳統(tǒng)的物理觀念認(rèn)為“相信一 個(gè)獨(dú)立于意志的客觀世界的存在”是我們科學(xué)存在的前提。 哥本哈根解釋存在的問(wèn)題 哥本哈根解釋是說(shuō)，在波函數(shù)演化的過(guò)程中，不能說(shuō)系統(tǒng)具有任何確定的特定力學(xué)量，例如粒子的動(dòng)量或者位置。 (3)量子力學(xué)現(xiàn)行體系不僅是一個(gè)“完備的”理論，而且也是唯一的理論，即：某些問(wèn)題不僅是量子力學(xué)所“不允許的”，而且也是我們的知識(shí)本性所“不允許的”。 哥本哈根解釋的基本要點(diǎn) (1)波函數(shù)（物質(zhì)波）的含義是由量子力學(xué)第一假設(shè)給出的：波函數(shù) Ψ 本身沒(méi)有意義，它的意義由 |Ψ （ r ， t） |2 確定的值給出：代表 t 時(shí)刻在 r 處找到粒子的幾率。值得注意的是，大部分人接受哥本哈根解釋并不是因?yàn)樗暮侠硇?，而是因?yàn)闆](méi)有比它更能讓人接受的解釋。其實(shí)物質(zhì)波（波函數(shù)）的物理意義從它誕生以來(lái)就還沒(méi)有給出令人信服的解釋。其實(shí)量子力學(xué)的含義就是給物質(zhì)波一個(gè)物理解釋。從德布羅意提出物質(zhì)波概念到薛定諤寫(xiě)出物質(zhì)波遵循的波動(dòng)方程，再到狄拉克把波動(dòng)方程同狹義相對(duì)論結(jié)合寫(xiě)出相對(duì)論量子力學(xué)后，量子力學(xué)的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)就完成了。 (4)經(jīng)典物理學(xué)關(guān)心的力學(xué)量的取值情況可以根據(jù)基本假定三和四，由波函數(shù) ψ （ r， t） 確定下來(lái)；波函數(shù)對(duì)粒子提供完備描述（量子力學(xué)的數(shù)學(xué)任務(wù)二）。 (3)與其他的物理問(wèn)題不一樣，量子力學(xué)對(duì)波動(dòng)性的解釋首先是通過(guò)基本假定 —— 薛定諤方程（基本假定二）給出了數(shù)學(xué)描述（量子力學(xué)數(shù)學(xué)任務(wù)一），而不是物理解釋（基本假定一）。所有新的實(shí)驗(yàn)全部指向一個(gè)事實(shí)：微觀粒子具有波粒二象性。我們將看到量子力學(xué)的體系是怎樣圍繞物質(zhì)波的概念建立的。 [4] 總結(jié) 物質(zhì)波的概念在量子物理學(xué)發(fā)展過(guò)程中起了紐帶的作用，它既深化了量子化的觀念，把量子化推廣到所有物質(zhì)，使我們對(duì)世界物質(zhì)有了新的認(rèn)識(shí)；又是波動(dòng)力學(xué)的出發(fā)點(diǎn)，正是對(duì)于物質(zhì)波的追問(wèn)，才導(dǎo)致了量子力學(xué)的誕生。 1928 年狄拉克把量子力學(xué)和狹義相對(duì)論結(jié)合建立了相對(duì)論量子力學(xué)。 需要說(shuō)明的是，薛定諤的工作完全是為了給物質(zhì)波找一個(gè)方程，假如不是德布羅意關(guān)于物質(zhì)波的思想，單靠薛 定諤很難建立起波
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