波函數及其統計意義。 波函數和其崩潰的形式

本文介紹了波函數和它的物理意義。 也認為這個概念的薛定諤方程的框架內應用。

科學上的量子物理學的發現門檻

在十九世紀後期，年輕人誰希望自己的生活聯繫起來，以科學，要成為物理學家氣餒。 有觀點認為，所有的現象都已經打開，並且在這一領域的重大突破不能進行。 現在，儘管人類知識的看似豐滿，以類似的方式說沒人敢。 因為通常的情況一樣：這種現象或效果理論預測，但人們沒有足夠的技術和科技實力，來證明或反駁他們。 例如，愛因斯坦預言 引力波 在一百多年前，但要證明自己的存在成為可能，僅僅一年前。 這也適用於亞原子粒子的世界（即適用於他們是這樣的事，作為一個波函數）：雖然科學家還沒有了解，原子結構複雜，他們沒有必要研究這樣的小物件的行為。

光譜及光

量子物理學的發展的動力，是攝影藝術的發展。 直到二十世紀初是壓印圖像繁瑣，冗長和昂貴的工作：相機重達幾十公斤，而模型具有靜置半小時在相同的位置。 此外，在處理塗覆有感光乳劑的易碎玻璃板，稍有不慎導致的信息不可逆損失。 然而漸漸地，單位變得更容易，曝光 - 少，越來越打印 - 一切完美。 最後，就有可能獲得各種不同的物質。 差異或左右光譜性質的第一理論起來，給人們帶來了新的科學問題。 用於縮影鋼粒子波函數及其薛定諤方程的行為的數學描述的基礎。

波粒二象性

確定原子的結構之後，產生的問題是：為什麼電子不落在核？ 實際上，根據麥克斯韋方程，任何移動的帶電粒子輻射因而失去能量。 如果這是在核心電子的情況下，已知的宇宙已經存在了很長時間。 回想一下，我們的目標是波函數及其統計意義。

它來到了傑出的科學家猜想救援：基本粒子均波和粒子（微粒）。 它們的性質也動量的重量，並且頻率的波長。 此外，由於兩個不兼容的特性的存在先前獲取的新的基本粒子特性。

其中之一是難以代表旋轉。 在更小的粒子，夸克世界中，這些屬性這麼多，他們獲得了一些令人難以置信的標題：香精，色素。 如果讀者在一本書上量子力學迎接他們，讓他記住：他們是不是表裡如一乍一看。 但是，如何描述這樣一個系統，所有的元素有一個奇怪的一組屬性的行為？ 答案 - 在下一節。

薛定諤方程

發現其中有一個基本粒子（以概要方式該量子系統）允許方程的條件 薛定諤的 ：

I H [（D / dt）的Ψ] = Hψ。

在這個公式中的符號如下：

• H = H / 2π，其中h - 普朗克常數。
• H ^ - 為系統的總能量哈密頓運營商。
• Ψ - 波函數。

通過改變在該函數實現的位置，並根據顆粒和字段的類型，其中有可能獲得該系統的行為的法律的條件。

量子物理學的概念

讓讀者不要搞錯所使用的術語的看似簡單。 這些單詞和短語，如“經營者”，“精神抖擻”，“單位電池” - 物理術語。 它們的值必須分別指定，並使用教材更好。 接下來，我們給出一個說明和波函數的形式，但這篇文章是說明文。 為了更好地理解這個概念，有必要在一定的水平，研究數學工具。

波函數

其數學表達式的形式為

|Ψ（T）> =ʃΨ（X，T）| X> DX。

電子波函數，或任何其他基本粒子總是用希臘字母Ψ描述，所以有時它被稱為PSI的功能。

首先，你需要了解的是，功能取決於所有的坐標和時間。 即Ψ（X，T） -是實際上Ψ（X _{1，X 2} ... X _N，T）。 重要提示，如坐標取決於薛定諤方程的解。

接下來，你需要解釋，根據| X>是指所選擇的坐標系的基礎載體。 也就是說，取決於什麼是必要的，以獲得動量或概率| x>是形式| X _{1，X 2，...，X N>。} 顯然，N也將取決於所選擇的基礎系統的最小向量。 也就是說，在傳統的三維空間中，n = 3。 對於未經訓練的讀者解釋一下周圍的指數，所有這些圖標X - 不只是一種時尚，而是一個特定的數學運算。 了解它沒有複雜的數學計算沒有成功，所以我們真誠地希望有志於自己會發現它的意義。

最後，需要說明的是Ψ（X，T）= 。

波函數的物理本質

儘管這一數量的基本價值的，她不在的現象或概念的基礎。 波函數的物理意義平方她的全部模塊。 其計算公式如下：

|Ψ（X _{1，X 2，...，X N，T）} | ² =ω，

其中ω是概率密度的值。 在離散譜的情況下（不連續的），該值變值只是概率。

波函數的物理意義後果

這種物理意義上具有深遠影響整個量子世界的。 如從ω的值清楚，基本粒子的所有狀態獲取概率色調。 最明顯的例子 - 它是電子雲在圍繞原子核軌道的空間分佈。

採取在雜交的原子2種電子雲的最簡單的形式：s和p。 雲第一類型具有球形形狀。 但是，如果讀者從物理教科書記住，電子雲總是被描繪成一種點的模糊聚類，而不是作為一個光滑的球體。 這意味著，在從芯區有一定的距離是最有可能滿足S-電子。 然而，仔細一點，遠一點，這個概率不為零，它只是少。 當該p電子以形成電子雲描繪為有些模糊啞鈴。 也就是說，有一種相當複雜的表面，在其尋找電子的概率是最高的。 但也從附近的這個“啞鈴型”，因為越來越接近這種可能性的核心是不為零。

波函數的歸一化

後者意味著需要正常化波函數。 下的歸一化是指某些參數的這樣的“嵌合”，這對於一個關係為真。 如果我們考慮的空間坐標，然後找到在當前宇宙給定的粒子（電子，例如）的概率必須等於1。式熨平這樣：

_ʃVΨ*Ψ的dV = 1。

因此，能量守恆定律，如果我們正在尋找一個特定的電子，它必須是完全在一個給定的空間。 否則，解決了薛定諤方程根本就沒有意義。 沒關係，這是粒子的明星或一個巨大的空間內登錄，就必須在某個地方。

略高於我們提到，影響功能的變量，可能會有非空間坐標。 在這種情況下，歸一化對所有在其上的功能取決於參數進行。

瞬間移動：接待還是現實？

在量子力學中，數學從物理意義上分開是非常困難的。 例如，普朗克的量子引入對於方程中的一個的數學表達式的便利性。 現在許多變量和概念（能量，角動量，場）的離散性原則是現代的方法來縮影研究的基礎。 在Ψ也有一個悖論。 根據薛定諤方程中的一個，有可能的是，在系統的量子狀態的測量瞬間變化。 這種現象通常被稱為波函數的減少或崩潰。 如果這是現實可行的，量子系統能夠與無限的速度移動。 但限速為我們宇宙的物質對象是不可改變的：沒有什麼能遊得比光還快。 這種現象被記錄從來沒有，但至今沒能反駁他的理論。 隨著時間的推移，或許這個矛盾解決或者在該工具將人類將修復這樣的事情，還是有一個數學技巧，將證明這一假設的失敗。 還有第三個選項：人創造這樣的現象，但太陽能系統陷入一個人造黑洞。

一個多粒子系統的波函數（氫原子）

正如我們在這篇文章中認為，PSI的功能描述基本粒子。 然而，仔細觀察，氫原子是相似於僅兩個粒子（一個負和一個正電子質子）的系統。 氫原子的波函數可以被描述為兩粒子或密度矩陣的操作者。 這些矩陣是不完全的PSI功能的擴展。 相反，它們示出了一種狀態和另一種找到粒子的相應概率。 重要的是要記住的是，問題已經解決了僅在同一時間兩個機構是很重要的。 適用於對粒子的，但是不可能更複雜的系統，例如由三個或多個主體的反應密度矩陣。 這個事實可以追溯到最“粗”力學和很“瘦”量子物理學之間不可思議的相似性。 所以，不要認為這是因為量子力學，在新的思想傳統的物理可能出現。 有趣的背後隱藏的數學處理的任何轉變。