我们经常可以看到薛定谔方程以许多不同的形式写成,每种形式对应于不同的物理或数学场景。我们将以最简单版本的薛定谔方程为例,讲述求解方程的过程。对于更复杂的薛定谔方程,波函数描述了我们在特定时间和特定空间找到电子的概率。方程中的其他字母表示的是对波函数的限制。方程左边的第一项描述了电子的动能,方程右边的那一项可以看成电子的总能量。薛定谔方程实际上是能量方程:我们使用的是与时间无关的薛定谔方程。...
进行测量是一件非常奇怪的事,它会使波函数坍缩。更复杂的是对其进行两次测量,因为这与测量顺序有关。在经典力学中,如果我们要测量一颗球的位置和动量,无论先测量哪个属性结果都是一样的。但在量子力学中,因为我们对量子系统的测量会改变波函数,在这之后再进行测量实际上是在测量不同的波函数。先测量电子的位置再测量动量,并不等于先测量动量再测量位置,我们把这写作:我们将括号内的内容称为x和p的交换子,写作:...
可以通过两种不同的方式在地球上观察到这种光。因此在观察时它会被测量为光粒子。则来自这两个图像的组合光将被测量为波,并且测量的方式依赖于观测者的选择,这是否证明粒子对其当前状态的测量以某种方式影响了其过去的状态?解释量子理论的最传统方法是假设量子具有波函数,测量行为使量子粒子成为现实。因为光可能同时是波和粒子,采用标准双缝装置发射单光子,而是使用硼酸钡晶体将光子分成两个纠缠的光子。...
过去的先贤已经总结了这个分离角以及观测时的光的波长还有望远镜直径之间的关系,最小间隔角度 (θ) 等于一个常数乘以光的波长, 再除以望远镜直径。公式中的常数决定于能接受两个物体之间光照强度下降多少,一个广为接受的标准是瑞利极限。接下来会比较几个星体在不同望远镜下的观测结果。第一台是1000mm直径的小观测站的望远镜,然后 200mm直径的业余爱好望远镜。...
最小作用量原理是物理学中最基础的原理,我们利用最小作用量原理推导了广义相对论的运动方程,我们利用该原理来推导量子场论的基础方程——克莱因-戈登方程,它是薛定谔方程的狭义相对论形式,在推导该方程之前,我们先来简单的复习复习一下拉格朗日函数的推导过程。复习粒子从A点到B点的轨迹遵循最小作用量原理。在拉格朗日的方法中,动能减去势能为拉格朗日量,我们要找的是使作用量S最小的粒子的轨迹。...
在人类发现的陨石中,大约四分之一的陨石样本显示出某些独特的迹象。它们会被大气雕刻成一个特殊的锥形形状,定向陨石有点像飞机的圆锥形鼻子,它可以告诉我们陨石坠落时被指向的方向。天文学家很早就知道定向陨石的存在,大多数时候陨石还是会飘。它会四处弹跳并最终导致它破裂;这也会导致不均匀的侵蚀并且没有漂亮的圆锥形。它才会一直向下飞行并成为定向陨石。如何鉴别陨石第二个步骤是使用磁铁靠近石头。...
事实上,还有一个附录也很精彩,里面包含了爱因斯坦的自述和一些重要的论文。...
因此每当将P变换应用于给定的物理现象时,物理量就会以坐标系本身翻转其符号的方式发生变化。而某些物理量的符号可能不会发生变化。粒子的位置矢量r是相对于坐标系定义的位,一些物理量的符号却不会发生变化,而位置矢量和动量同时改变符号而互相抵消。量子粒子的自旋角动量S的方向,在P变换下也不会发生方向变化。假设一个粒子在某种力的情况下形成了一个轨迹,牛顿第二定律不区分粒子是否在(X,...
1911年10月下旬,31岁的爱因斯坦参加了一个讨论量子力学的会议,名为索尔维大会的精英会议。当时,23位出席会议的科学家中有4位已经获得了诺贝尔奖,另外还有5位也将获得诺贝尔奖,包括爱因斯坦。尽管他关于相对论的想法慢慢获得了关注,但他关于光量子化的激进理论却完全被忽视了。那么爱因斯坦是如何出现在这个量子会议上的呢?答案与化学家瓦尔特...
牵引光束”只不过它适用于非常小的物体,把球换成光子,虽然光子没有静止质量。光子也具有动量,当一束光照射到镜子发射回来的时候。它的动量发生改变,由于动量是守恒的。镜子的动量必须朝反方向增加,也就说说光正在推动镜子,产生高强度超短光脉冲的方法。啁啾脉冲放大“按下开关后激光会连续发出光束,假如这根激光笔的功率是1瓦。它代表着激光每秒一焦耳的光能,假设我们采用相同的平均功率输出。...