氫原子中 こなか 電子 でんし 在 ざい 不同 ふどう 能 のう 階 かい 的 てき 波 なみ 函數 かんすう 。 量子力學 りょうしりきがく 無法 むほう 預 あずか 測 はか 粒子 りゅうし 在 ざい 空間 くうかん 中 ちゅう 的 てき 確 かく 切 きり 位置 いち ,只 ただ 能 のう 預 あずか 測 はか 在 ざい 不同 ふどう 位置 いち 找到它的機 き 率 りつ [1] 。較亮的 てき 區域 くいき 代表 だいひょう 找到電子 でんし 的 てき 機 き 率 りつ 較高。
1927年 ねん 第 だい 五 ご 次 じ 索 さく 尔维会 かい 议 ,此次會議 かいぎ 主題 しゅだい 為 ため 「電子 でんし 和 わ 光子 こうし 」,世界 せかい 上 じょう 最 さい 主要 しゅよう 的 てき 物理 ぶつり 學 がく 家 か 聚集在 ざい 一起討論新近表述的量子理論
量子力学 りょうしりきがく (英語 えいご :Quantum mechanics)是 これ 物理 ぶつり 學 がく 的 まと 分 ぶん 支 ささえ 學科 がっか 。它描述 じゅつ 原子 げんし 尺度 しゃくど 及原子 げんし 尺度 しゃくど 以下 いか 的 てき 自然 しぜん 行為 こうい [2] :1.1 。 它是所有 しょゆう 量子 りょうし 物理 ぶつり 學 がく 的 てき 基礎 きそ ,包括 ほうかつ 量子 りょうし 化學 かがく 、量子 りょうし 場 じょう 論 ろん 、量子 りょうし 技術 ぎじゅつ 、和 わ 量子 りょうし 信 しん 息 いき 科学 かがく 。
量子力学 りょうしりきがく 与 あずか 相 あい 对论一起 かずき 被 ひ 认为是 ぜ 现代物理 ぶつり 学 がく 的 てき 两大基本 きほん 支柱 しちゅう 。19世紀 せいき 末 まつ ,人 にん 們發現 はつげん 舊 きゅう 有 ゆう 的 てき 經典 きょうてん 理論 りろん 並 なみ 沒 ぼつ 有 ゆう 辦法解釋 かいしゃく 微 ほろ 观系统,於是經由 けいゆ 物理 ぶつり 學 がく 家 か 的 てき 努力 どりょく ,在 ざい 20世紀 せいき 初 はつ 創立 そうりつ 量子力学 りょうしりきがく ,解釋 かいしゃく 了 りょう 這些現象 げんしょう 。量子力學 りょうしりきがく 從 したがえ 根本 こんぽん 上 じょう 改變 かいへん 人類 じんるい 對 たい 物質 ぶっしつ 結構 けっこう 及其相互 そうご 作用 さよう 的 てき 理解 りかい 。除 じょ 了 りょう 透 とおる 过广义相 しょう 对论 描写 びょうしゃ 的 てき 引力 いんりょく 外 そと ,迄 まで 今 こん 所有 しょゆう 基本 きほん 相互 そうご 作用 さよう 均 ひとし 可 か 以在量子力学 りょうしりきがく 的 てき 框 かまち 架 か 内 ない 描述(量子 りょうし 场论 )。
量子 りょうし 理 り 论的重要 じゅうよう 应用包括 ほうかつ 宇宙 うちゅう 學 がく 、量子 りょうし 化学 かがく 、量子 りょうし 光学 こうがく 、量子 りょうし 计算 、超 ちょう 导磁体 たい 、发光二 に 极管 、激 げき 光 こう 器 き 、晶 あきら 体 からだ 管 かん 和 わ 半 はん 导体 如微 ほろ 处理器 き 等 ひとし 。
愛 あい 因 いん 斯坦可能 かのう 是 ぜ 在 ざい 科學 かがく 文獻 ぶんけん 中 ちゅう 最 さい 先 さき 給 きゅう 出 で 術語 じゅつご 「量子力學 りょうしりきがく 」的 てき 物理 ぶつり 學者 がくしゃ 。[3] :86 [a]
量子力學 りょうしりきがく 逐漸從 したがえ 理論 りろん 中 ちゅう 興起 こうき ,用 もちい 來 らい 解釋 かいしゃく 與 あずか 經典 きょうてん 物理 ぶつり 學 がく 不 ふ 相 あい 符 ふ 的 てき 觀測 かんそく 結果 けっか ,例 れい 如馬 うま 克 かつ 斯·普 ふ 朗 ろう 克 かつ 在 ざい 1900年 ねん 解決 かいけつ 黑 くろ 體 たい 輻射 ふくしゃ 問題 もんだい ,以及阿 おもね 爾 しか 伯 はく 特 とく ·愛 あい 因 いん 斯坦1905年 ねん 論文 ろんぶん 中 ちゅう 能 のう 量 りょう 與 あずか 頻 しき 率 りつ 的 てき 對應 たいおう 關係 かんけい ,該論文 ろんぶん 解釋 かいしゃく 了 りょう 光 ひかり 电效应影響 えいきょう 。 這些理解 りかい 微 ほろ 觀 かん 現象 げんしょう 的 てき 早期 そうき 嘗試,現在 げんざい 被 ひ 稱 しょう 為 ため “舊 きゅう 量子 りょうし 論 ろん ”,導 しるべ 致尼 あま 爾 なんじ 斯·玻爾 、歐文 おうぶん ·薛定諤 、維爾納 おさめ ·海 うみ 森 もり 堡 、馬 うま 克 かつ 斯·玻恩 、保 ほ 羅 ら ·狄拉克 かつ 等 とう 人 ひと 在 ざい 1920年代 ねんだい 中期 ちゅうき 全面 ぜんめん 發展 はってん 了 りょう 量子力學 りょうしりきがく 。 現代 げんだい 理論 りろん 是 ぜ 用 よう 各種 かくしゅ 專門 せんもん 發展 はってん 的 てき 數學 すうがく 形式 けいしき 體系 たいけい 來 らい 表 ひょう 達 たち 的 てき 。 其中之 の 一 いち ,稱 しょう 為 ため 波 なみ 函數 かんすう 的 てき 數學 すうがく 實體 じったい 以機 き 率 りつ 幅 はば 的 てき 形式 けいしき 提供 ていきょう 有 ゆう 關 せき 粒子 りゅうし 能 のう 量 りょう 、動 どう 量 りょう 和 わ 其他物理 ぶつり 特性 とくせい 的 てき 測量 そくりょう 結果 けっか 的 てき 資 し 訊。
关键现象、歷史 れきし 背景 はいけい [ 编辑 ]
黑 くろ 体 たい 辐射[ 编辑 ]
普 ひろし 朗 ろう 克 かつ 定律 ていりつ (绿)、維恩定律 ていりつ (蓝)和 わ 瑞 みず 利 り -金 きむ 斯定律 ていりつ (红)在 ざい 频域下 か 的 てき 比 ひ 较,可 か 见维恩 おん 定律 ていりつ 在高 ありだか 频区域 くいき 和 かず 普 ひろし 朗 ろう 克 かつ 定律 ていりつ 相 しょう 符 ふ ,瑞 みず 利 り -金 きむ 斯定律 ていりつ 在 ざい 低 てい 频区域 くいき 和 かず 普 ひろし 朗 ろう 克 かつ 定律 ていりつ 相 しょう 符 ふ 。
理想 りそう 黑 くろ 体 たい 可 か 以吸收 きゅうしゅう 所有 しょゆう 照射 しょうしゃ 到 いた 它表面 めん 的 てき 電磁 でんじ 辐射 ,并将这些辐射转化为热辐射 しゃ ,其光谱特征 せい 仅与该黑体 たい 的 てき 温度 おんど 有 ゆう 关,與 あずか 黑 くろ 體 たい 的 てき 材質 ざいしつ 無關 むせき 。从古典 こてん 物理 ぶつり 学 がく 出 で 发推導出 どうしゅつ 的 てき 維恩定律 ていりつ 在 ざい 低 てい 頻 しき 區域 くいき 與 あずか 實驗 じっけん 數 すう 據 よりどころ 不 ふ 相 あい 符 ふ ,而在高 だか 頻 しき 區域 くいき ,从古典 こてん 物理 ぶつり 学 がく 的 てき 能 のう 量 りょう 均分 きんぶん 定理 ていり 推導出 どうしゅつ 瑞 みず 利 り -金 きむ 斯定律 ていりつ 又 また 與 あずか 實驗 じっけん 數 すう 據 よりどころ 不 ふ 相 あい 符 ふ ,在 ざい 辐射频率趋向无穷大 だい 时,能 のう 量 りょう 也會變 へん 得 とく 無窮 むきゅう 大 だい ,這結果 けっか 被 ひ 称 しょう 作 さく “紫 むらさき 外 がい 灾变 ”。然 しか 而在那 な 時 じ ,普 ひろし 朗 ろう 克 かつ 並 なみ 未 み 注意 ちゅうい 到 いた 紫 むらさき 外 がい 灾变的 てき 嚴重 げんじゅう 性 せい 。
1900年 ねん 12月14日 にち ,後來 こうらい 被 ひ 定 てい 為 ため 量子力學 りょうしりきがく 的 てき 誕辰 たんしん [4] [查证请求 ] ,马克斯·普 ふ 朗 ろう 克 かつ 在 ざい 柏 かしわ 林 りん 科學 かがく 院 いん 發表 はっぴょう 報告 ほうこく ,通過 つうか 將 はた 維恩定律 ていりつ 加 か 以改良 かいりょう ,又 また 將 はた 波 なみ 茲曼熵公式 しき 重 じゅう 新 しん 詮 かい 釋 しゃく ,他 た 得 とく 出 で 了 りょう 一个与实验数据完全吻合的普 ひろし 朗 ろう 克 かつ 公式 こうしき 来 らい 描述黑 くろ 体 たい 辐射,但 ただし 是 ぜ 在 ざい 诠释这个公式 こうしき 时,他 た 将 しょう 在 ざい 物体 ぶったい 裡 うら 發射 はっしゃ 與 あずか 吸收 きゅうしゅう 輻射 ふくしゃ 的 てき 原子 げんし 視 し 為 ため 微小 びしょう 的 てき 量子 りょうし 谐振子 ふりこ ,並 なみ 且假设这些量子 りょうし 谐振子 ふりこ 的 てき 能 のう 量 りょう 不 ふ 是 ぜ 连续的 てき ,而是离散的 てき 數 すう 值,並 なみ 且單獨 どく 量子 りょうし 谐振子 ふりこ 吸收 きゅうしゅう 和 わ 發射 はっしゃ 的 てき 辐射能 のう 是 ぜ 量子 りょうし 化 か 的 てき 。[5] :第 だい 2章 しょう [3] :58-66 [6] :364-372
光 ひかり 电效应[ 编辑 ]
光 ひかり 電 でん 效 こう 應 おう 示 しめせ 意圖 いと :來 き 自 じ 左 ひだり 上方 かみがた 的 てき 光子 こうし 衝擊 しょうげき 到 いた 金屬 きんぞく 板 ばん ,將 はた 電子 でんし 逐出金屬 きんぞく 板 ばん ,並 なみ 且向右 みぎ 上方 かみがた 移 うつ 去 ざ 。
海 うみ 因 いん 里 ざと 希 まれ ·赫兹 於1887年 ねん 实验发现,如果照射 しょうしゃ 紫 むらさき 外 がい 光 こう 於金属 きんぞく 表面 ひょうめん ,則 のり 电子會 かい 從 したがえ 金属 きんぞく 表面 ひょうめん 被 ひ 發射 はっしゃ 出来 でき ,他 た 因 いん 此發現 はつげん 了 りょう 光 ひかり 電 でん 效 こう 應 おう 。1905年 ねん ,阿 おもね 爾 しか 伯 はく 特 とく ·爱因斯坦提出 ていしゅつ 了 りょう 光量子 こうりょうし 的 てき 理 り 论来解 かい 释这个现象 ぞう 。他 た 認 みとめ 為 ため ,光 ひかり 束 たば 是 ぜ 由 よし 一 いち 群 ぐん 離散 りさん 的 てき 光量子 こうりょうし 所 しょ 組成 そせい ,而不是 ぜ 連續 れんぞく 性 せい 波動 はどう 。這些光量子 こうりょうし 現今 げんこん 被 ひ 稱 しょう 為 ため 光子 こうし ,其能量 りょう
E
{\displaystyle E}
为
E
=
h
ν にゅー
{\displaystyle E=h\nu }
这裡,
ν にゅー
{\displaystyle \nu }
是 これ 頻 しき 率 りつ ,
h
{\displaystyle h}
為 ため 普 ひろし 朗 ろう 克 かつ 常數 じょうすう 。
爱因斯坦大胆 だいたん 地 ち 预言,假 かり 若 わか 光子 こうし 的 てき 频率高 だか 于金属 きんぞく 的 てき 极限频率,则这光子 こうし 可 か 以给予 よ 足 あし 够能量 りょう 来 らい 使 つかい 得 とく 金属 きんぞく 表面 ひょうめん 的 てき 一个电子逃逸,造成 ぞうせい 光 こう 电效应。电子获得的 てき 能 のう 量 りょう 中 ちゅう ,一部分被用来将金属中的电子射出,这部分 ぶぶん 能 のう 量 りょう 叫 さけべ 逸出 いっしゅつ 功 こう ,(用 よう
E
w
{\displaystyle E_{\mbox{w}}}
表示 ひょうじ ),另一部分成為了逃逸电子的動能:
h
ν にゅー
=
E
w
+
1
2
m
v
2
{\displaystyle h\nu =E_{\mbox{w}}+{\frac {1}{2}}mv^{2}}
这裡
m
{\displaystyle m}
是 ぜ 电子的 てき 质量,
v
{\displaystyle v}
是 ぜ 其速度 ど 。
假 かり 若 わか 光 ひかり 的 てき 频率低 てい 於金屬 きんぞく 的 てき 極限 きょくげん 頻 しき 率 りつ ,那 な 么它无法使 し 得 とく 电子获得足 あし 够的逸出 いっしゅつ 功 こう 。这时,不 ふ 论輻 や 照度 しょうど 有 ゆう 多大 ただい ,照射 しょうしゃ 時間 じかん 有 ゆう 多 た 長 ちょう ,都 と 不 ふ 會 かい 發生 はっせい 光 こう 電 でん 效 こう 應 おう 。而当入射 にゅうしゃ 光 こう 的 てき 頻 しき 率 りつ 高 だか 於極限 げん 頻 しき 率 りつ 時 じ ,即 そく 使 つかい 光 こう 不 ふ 夠強,當 とう 它射到 いた 金屬 きんぞく 表面 ひょうめん 時 じ 也會觀 かん 察到光 こう 電子 でんし 發射 はっしゃ 。羅 ら 伯 はく 特 とく ·密 みつ 立根 たつこん 後來 こうらい 的 てき 實驗 じっけん 證明 しょうめい 這些理論 りろん 與 あずか 預言 よげん 屬 ぞく 實 み 。
爱因斯坦將 はた 普 ひろし 朗 ろう 克 かつ 的 てき 量子 りょうし 理 り 论加以延伸 えんしん 擴展,他 た 提出 ていしゅつ 不 ふ 仅仅物 ぶつ 质与电磁辐射之 の 间的相互 そうご 作用 さよう 是 ぜ 量子 りょうし 化 か 的 てき ,而且量子 りょうし 化 か 是 ぜ 一个基本物理特性的理论。通 つう 过这个新理 り 论,他 た 得 とく 以解释光 ひかり 电效应 。[7] :1060-1063 [3] :67-68
原子 げんし 结构[ 编辑 ]
按照氫原子 こ 或 ある 類 るい 氫原子 げんし 的 てき 玻爾模型 もけい ,帶 おび 負 まけ 價 か 的 てき 電子 でんし 被 ひ 侷限於原子 げんし 殼 から 層 そう ,它們環 かん 繞 にょう 著 ちょ 尺寸 しゃくすん 很小的 てき 帶 たい 正價 せいか 原子核 げんしかく 。電子 でんし 從 したがえ 一個能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時,會 かい 以電磁波 でんじは 的 てき 形式 けいしき 將 はた 能 のう 量 りょう 差 さ 釋 しゃく 出 いずる 。[8] :49-82
20世 せい 纪初,卢瑟福 ぶく 模型 もけい 被 ひ 公 おおやけ 认为正 せい 确的原子 げんし 模型 もけい 。这个模型 もけい 假 かり 设带负电荷 に 的 てき 电子,像 ぞう 行 ぎょう 星 ほし 围绕太 ふとし 阳运转一样,围绕带正电荷的 てき 原子核 げんしかく 运转。在 ざい 这个过程中 ちゅう 库仑力 りょく 与 あずか 离心力 りょく 必须平衡 へいこう 。
但 ただし 是 ぜ 这个模型 もけい 有 ゆう 两个问题无法解 かい 决。首 くび 先 さき ,按照經典 きょうてん 电磁学 がく ,这个模型 もけい 不 ふ 稳定,由 ゆかり 於电子 こ 不断 ふだん 地 ち 在 ざい 它的运转过程中 ちゅう 被 ひ 加速 かそく ,它应该會通 どおり 过發射 はっしゃ 电磁波 は 丧失能 のう 量 りょう ,这样它很快 かい 就会坠入原子核 げんしかく 。其次,实验结果显示,原子 げんし 的 てき 发射光 こう 谱 是 ぜ 由 よし 一系列离散的发射线组成,比 ひ 如氢原子 げんし 的 てき 发射光 こう 谱是由 よし 一 いち 个紫 むらさき 外 がい 线系列 けいれつ (來 らい 曼系 )、一个可见光系列(巴 ともえ 耳 みみ 麥 むぎ 系 けい )和 かず 其它的 てき 红外线 系列 けいれつ 组成;而按照 あきら 經典 きょうてん 理 り 论原子 げんし 的 てき 发射谱应该是连续的 てき 。
1913年 ねん ,尼 あま 尔斯·玻尔提出 ていしゅつ 了 りょう 玻尔模型 もけい ,这个模型 もけい 引入量子 りょうし 化 か 的 てき 概念 がいねん 來 らい 解釋 かいしゃく 原子 げんし 结构和光 わこう 谱线。玻尔认为,电子只 ただ 能 のう 在 ざい 对应某 ぼう 些特定 とくてい 能 のう 量 りょう 值
E
n
{\displaystyle E_{n}}
的 てき 轨道上 じょう 运動。假 かり 如一个电子 こ ,从一个能量比较高的轨道(
E
n
{\displaystyle E_{n}}
),躍 おど 遷到一个能量比较低的轨道(
E
m
{\displaystyle E_{m}}
)上 じょう 时,它发射的 しゃてき 光 こう 的 てき 频率为
ν にゅー
=
E
n
−
E
m
h
{\displaystyle \nu ={\frac {E_{n}-E_{m}}{h}}}
反 はん 之 これ ,通 つう 过吸收 きゅうしゅう 同 どう 样频率 りつ 的 てき 光子 こうし ,电子可 か 以从低能 ていのう 的 てき 轨道,躍 おど 遷到高 だか 能 のう 的 てき 轨道上 じょう 。
玻尔模型 もけい 可 か 以解释氢原子 げんし 的 てき 结构。改善 かいぜん 的 てき 玻尔模型 もけい ,还可以解释類 るい 氫原子 げんし 的 てき 結構 けっこう ,即 そく He+ , Li2+ , Be3+ 等 ひとし 。但 ただし 它还不 ふ 够完善 ぜん ,仍然无法准 じゅん 确地解 かい 释其它原子 げんし 的 てき 物理 ぶつり 现象。[3] :53-57 [9] :24-29
物 もの 质波[ 编辑 ]
外村 とのむら 彰 あきら (Akira Tonomura)團 だん 隊 たい 做電子 でんし 雙 そう 縫 ぬい 實驗 じっけん 得 え 到 いた 的 てき 干涉 かんしょう 圖樣 ずよう :每秒 まいびょう 約 やく 有 ゆう 1000個 こ 電子 でんし 抵達探測 たんそく 屏 へい ,電子 でんし 與 あずか 電子 でんし 之 の 間 あいだ 的 てき 距離 きょり 約 やく 為 ため 150km,兩個 りゃんこ 電子 でんし 同時 どうじ 存在 そんざい 於電子 でんし 發射 はっしゃ 器 き 與 あずか 探測 たんそく 屏 へい 之 の 間 あいだ 的 てき 概 がい 率 りつ 微 ほろ 乎其微 ほろ 。圖 ず 中 ちゅう 每 ごと 一亮點表示一個電子抵達探測屏,[b] 經過 けいか 一 いち 段 だん 時間 じかん ,電子 でんし 的 てき 累積 るいせき 顯示 けんじ 出 で 干涉 かんしょう 圖樣 ずよう 。[11]
1924年 ねん ,路 みち 易 えき ·德 とく 布 ぬの 罗意發表 はっぴょう 博士 はかせ 論文 ろんぶん 提出 ていしゅつ ,粒子 りゅうし 拥有波 は 动性,其波长
λ らむだ
B
r
o
g
l
i
e
{\displaystyle \lambda _{Broglie}}
与 あずか 动量
p
{\displaystyle p}
成 なり 反 はん 比 ひ ,以方程式 ほうていしき 表示 ひょうじ 為 ため [12]
λ らむだ
B
r
o
g
l
i
e
=
h
p
{\displaystyle \lambda _{Broglie}={\frac {h}{p}}}
。
這理論 ろん 稱 たたえ 為 ため 德 とく 布 ぬの 羅 ら 意 い 假說 かせつ ,又 また 稱 たたえ 為 ため 物質 ぶっしつ 波 は 假說 かせつ 。這意味 あじ 著 ちょ 電子 でんし 不 ふ 但 ただし 具有 ぐゆう 粒子 りゅうし 性 せい ,還 かえ 具有 ぐゆう 波動 はどう 性 せい 。
1927年 ねん ,克 かつ 林 はやし 顿·戴维森 もり 與 あずか 雷 かみなり 斯特·革 かわ 末 まつ 做實驗 じっけん 將 はた 低能 ていのう 量 りょう 電子 でんし 入射 にゅうしゃ 於鎳晶 あきら 體 からだ ,然 しか 後 こう 測量 そくりょう 對 たい 於每一個角度的散射強度。從 したがえ 分析 ぶんせき 實驗 じっけん 數 すう 據 よりどころ ,他 た 們發現 はつげん ,假設 かせつ 加速 かそく 電 でん 勢 いきおい 為 ため 5.4eV,則 のり 在 ざい 50°之 の 處 しょ 會 かい 出現 しゅつげん 強 きょう 勁反射 はんしゃ ,符合 ふごう 威 い 廉 かど ·布 ぬの 拉 ひしげ 格 かく 於1913年 ねん 所 しょ 提出 ていしゅつ 的 てき X射 い 線 せん 繞 にょう 射 しゃ 性質 せいしつ 。這驚人的 じんてき 結果 けっか 證 しょう 實 じつ 電子 でんし 是 ぜ 一 いち 種 しゅ 物質 ぶっしつ 波 は ,也證實 じつ 了 りょう 物質 ぶっしつ 波 は 假說 かせつ 。這實驗 じっけん 就是著名 ちょめい 的 てき 戴維森 もり -革 かわ 末 まつ 實驗 じっけん 。[9] :64-68
电子的 てき 双 そう 缝实验可 か 以非常 ひじょう 生 せい 动地展示 てんじ 出 で 多 た 种不同 ふどう 的 てき 量子力学 りょうしりきがく 现象。[13] 如右图所示 しめせ ,
打 だ 在 ざい 屏 へい 幕 まく 上 じょう 的 てき 电子是 ぜ 点 てん 状 じょう 的 てき ,这个现象与 あずか 一般感受到的点状的粒子相同。[b]
电子打 だ 在 ざい 屏 へい 幕 まく 上 じょう 的 てき 位置 いち ,有 ゆう 一定 いってい 的 てき 分布 ぶんぷ 概 がい 率 りつ ,随 ずい 时间可 か 以看出 で 双 そう 缝衍射 しゃ 所 しょ 特有 とくゆう 的 てき 条 じょう 纹图像 ぞう 。假 かり 如一个光缝被关闭的话,所 しょ 形成 けいせい 的 てき 图像是 ぜ 单缝特有 とくゆう 的 てき 波 なみ 的 てき 分布 ぶんぷ 概 がい 率 りつ 。
在 ざい 图中的 てき 实验裡 うら ,电子源 げん 的 てき 强度 きょうど 非常 ひじょう 低 てい ,所 しょ 發 はつ 射出 しゃしゅつ 的 てき 電子 でんし 與 あずか 電子 でんし 之 の 間 あいだ 的 てき 距離 きょり 約 やく 為 ため 150km,任意 にんい 兩個 りゃんこ 電子 でんし 同時 どうじ 存在 そんざい 於電子 でんし 發射 はっしゃ 器 き 與 あずか 探測 たんそく 屏 へい 之 の 間 あいだ 的 てき 概 がい 率 りつ 微 ほろ 乎其微 ほろ 。显然可 か 以推斷 すいだん ,單獨 たんどく 电子同 どう 时通过了两條狹 せま 缝,自己 じこ 與 あずか 自己 じこ 發生 はっせい 干涉 かんしょう ,从而出現 しゅつげん 这个干涉 かんしょう 圖樣 ずよう 。对于經典 きょうてん 物理 ぶつり 学 がく 来 らい 说,这个解 かい 释非常 ひじょう 奇 き 怪 かい 。从量子力学 りょうしりきがく 的 てき 角度 かくど 来 らい 看 み ,电子的 てき 分布 ぶんぷ 概 がい 率 りつ 可 か 以用两个分別 ふんべつ 通 どおり 过两條 じょう 狹 せま 縫 ぬい 的 てき 量子 りょうし 态疊 たたみ 加 か 在 ざい 一起 かずき 來 らい 解釋 かいしゃく 。这个实验非常 ひじょう 具有 ぐゆう 信服 しんぷく 力 りょく 地 ち 展示 てんじ 出 で 電子 でんし 的 てき 波動 はどう 性 せい 。[11]
数学 すうがく 基 もと 础[ 编辑 ]
在 ざい 二 に 十 じゅう 世紀 せいき 二 に 十 じゅう 年代 ねんだい ,出 で 现了两种量子 りょうし 物理 ぶつり 的 てき 理 り 论,即 そく 维尔纳·海 うみ 森 もり 堡 的 てき 矩 のり 阵力学 がく 和 わ 埃 ほこり 尔温·薛定谔的 てき 波 なみ 动力学 がく 。
海 うみ 森 もり 堡主張 しゅちょう ,只 ただ 有 ゆう 在 ざい 實驗 じっけん 裏 うら 能 のう 夠觀察到的 てき 物理 ぶつり 量 りょう (可 か 觀察 かんさつ 量 りょう ),才 ざい 具有 ぐゆう 物理 ぶつり 意義 いぎ ,才 さい 可 か 以用理論 りろん 描述其物理 ぶつり 行為 こうい ,例 れい 如,不能 ふのう 直接 ちょくせつ 觀 かん 察到電子 でんし 運動 うんどう 於原子 げんし 裏 うら 的 てき 位置 いち 與 あずか 週 しゅう 期 き 。因 よし 此,他 た 著 ちょ 重 じゅう 於研究 けんきゅう 電子 でんし 躍 おど 遷時所 しょ 發射 はっしゃ 光波 こうは 的 てき 離散 りさん 頻 しき 率 りつ 和 わ 輻 や 照度 しょうど ,這些是 ぜ 可 か 觀察 かんさつ 量 りょう 。但 ただし 是 ぜ ,他 た 無法 むほう 實際 じっさい 應用 おうよう 這點子 こ 於氫原子 げんし 問題 もんだい ,因 いん 為 ため 這問題 もんだい 太 ふとし 過 か 複雜 ふくざつ ,他 た 只 ただ 能 のう 改 あらため 應用 おうよう 這點子 こ 於比較 ひかく 簡單 かんたん ,但 ただし 也比較 ひかく 不 ふ 實際 じっさい 的 てき 問題 もんだい 。經過 けいか 一番 いちばん 努力 どりょく ,他 た 計算 けいさん 出 で 諧振子 ふりこ 問題 もんだい 的 てき 能 のう 譜 ふ 與 あずか 零 れい 點 てん 能 のう 量 りょう ,符合 ふごう 分子 ぶんし 光 こう 譜 ふ 學 がく 的 てき 結果 けっか 。另外,在 ざい 海 うみ 森 もり 堡理論 ろん 中 ちゅう ,系統 けいとう 的 てき 哈密頓 ひたぶる 量 りょう 是 ぜ 位置 いち 和 わ 動 どう 量的 りょうてき 函數 かんすう ,但 ただし 它們不 ふ 再 さい 具有 ぐゆう 古典 こてん 力學 りきがく 中 ちゅう 的 てき 定義 ていぎ ,而是由 よし 二 に 階 かい (代表 だいひょう 著 ちょ 過程 かてい 的 てき 初 はつ 態 たい 和 わ 終 おわり 態 たい )傅 でん 立葉 たてば 係數 けいすう 的 てき 矩 のり 陣 じん 給 きゅう 出 で 。海 うみ 森 もり 堡還發現 はつげん ,這些矩 のり 陣 じん 互不對 たい 易 えき 。這些論述 ろんじゅつ 後來 こうらい 發展 はってん 成 なり 為 ため 矩 のり 陣 じん 力學 りきがく 。[3] :161-163
從 したがえ 德 とく 布 ぬの 羅 ら 意 い 論文 ろんぶん 的 てき 相對 そうたい 論 ろん 性 せい 理論 りろん ,薛定谔推導出 どうしゅつ 一 いち 種 しゅ 波動 はどう 方程式 ほうていしき ,稱 たたえ 為 ため 薛定谔方程式 ほうていしき ;用 よう 這方程式 ほうていしき 可 か 以計算出 さんしゅつ 氫原子 げんし 的 てき 譜 ふ 線 せん ,得 とく 到 いた 與 あずか 波 なみ 耳 みみ 模型 もけい 完全 かんぜん 相 しょう 同 どう 的 てき 答案 とうあん 。波 なみ 动力学 がく 的 てき 基礎 きそ 方程式 ほうていしき 就是薛定谔方程式 ほうていしき [3] :163-164
薛定谔率先 さき 於1926年 ねん 证明了 りょう 这两种理论的等 とう 价性。稍 やや 后 きさき ,卡爾·埃 ほこり 卡特 和 わ 沃爾夫 おっと 岡 おか ·包 つつみ 立 りつ 也给出 で 類似 るいじ 证明,[3] :166 约翰·冯·诺伊曼 严格地 ち 证明了 りょう 波 は 动力学 がく 和 わ 矩 のり 阵力学的 がくてき 等 とう 价性。[14]
基礎 きそ 公設 こうせつ [ 编辑 ]
整 せい 個 こ 量子力学 りょうしりきがく 的 てき 数 すう 学理 がくり 论可以建立 こんりゅう 於五个基礎 きそ 公設 こうせつ (postulate)。這些公設 こうせつ 不能 ふのう 被 ひ 嚴格 げんかく 推導出來 でき ,而是從 したがえ 實驗 じっけん 結果 けっか 仔細 しさい 分析 ぶんせき 归纳总结而得到 いた 的 てき 。從 したがえ 這五 ご 個 こ 公設 こうせつ ,可 か 以推導出 どうしゅつ 整 せい 個 こ 量子力學 りょうしりきがく 。假 かり 若 わか 量子力學 りょうしりきがく 的 てき 理論 りろん 結果 けっか 不 ふ 符合 ふごう 實驗 じっけん 結果 けっか ,則 のり 必須 ひっす 將 はた 這些基礎 きそ 公設 こうせつ 加 か 以修改 あらため ,直 ちょく 到 いた 沒 ぼっ 有 ゆう 任 にん 何 なん 不 ふ 符合 ふごう 之 の 處 しょ 。至 いたり 今 いま 為 ため 止 やめ ,量子力學 りょうしりきがく 已 やめ 被 ひ 實驗 じっけん 核 かく 對 たい 至極 しごく 高 だか 準 じゅん 確度 かくど ,還 かえ 沒 ぼっ 有 ゆう 找到任 にん 何 なに 與 あずか 理論 りろん 不 ふ 符合 ふごう 的 てき 實驗 じっけん 結果 けっか ,雖然有 ゆう 些理論 ろん 很難直覺 ちょっかく 地 ち 用 よう 經典 きょうてん 物理 ぶつり 的 てき 概念 がいねん 來 らい 理解 りかい ,例 れい 如,波 なみ 粒 つぶ 二 に 象 ぞう 性 せい 、量子 りょうし 糾纏等 ひとし 等 ひとし 。[15] [16] :211ff [17] :165-167
量子 りょうし 態 たい 公設 こうせつ :量子 りょうし 系 けい 统在任意 にんい 时刻的 てき 状 じょう 态(量子 りょうし 態 たい )可 か 以由希 まれ 尔伯特 とく 空 そら 间
H
{\displaystyle {\mathcal {H}}}
中 なか 的 てき 態 たい 矢 や 量 りょう
|
ψ ぷさい
⟩
{\displaystyle |\psi \rangle }
来 らい 設定 せってい ,這態矢 や 量 りょう 完備 かんび 地 ち 給 きゅう 出 で 了 りょう 這量子 こ 系統的 けいとうてき 所 しょ 有信 ありのぶ 息 いき 。這公設 こうせつ 意味 いみ 著 ちょ 量子 りょうし 系統 けいとう 遵守 じゅんしゅ 态叠加 か 原理 げんり ,假 かり 若 わか
|
ψ ぷさい
1
⟩
{\displaystyle |\psi _{1}\rangle }
、
|
ψ ぷさい
2
⟩
{\displaystyle |\psi _{2}\rangle }
屬 ぞく 於希尔伯特 とく 空 そら 间
H
{\displaystyle {\mathcal {H}}}
,則 のり
c
1
|
ψ ぷさい
1
⟩
+
c
2
|
ψ ぷさい
2
⟩
{\displaystyle c_{1}|\psi _{1}\rangle +c_{2}|\psi _{2}\rangle }
也屬於希尔伯特 とく 空 そら 间
H
{\displaystyle {\mathcal {H}}}
,其中
c
1
{\displaystyle c_{1}}
和 わ
c
2
{\displaystyle c_{2}}
皆 みな 為 ため 常數 じょうすう 。
時間 じかん 演 えんじ 化 か 公設 こうせつ : 态矢量 りょう 為 ため
|
ψ ぷさい
(
t
)
⟩
{\displaystyle |\psi (t)\rangle }
的 てき 量子 りょうし 系統 けいとう ,其动力学 りきがく 演 えんじ 化 か 可 か 以用薛定谔方程 ほど 表示 ひょうじ ,
i
ℏ
∂
∂
t
|
ψ ぷさい
(
t
)
⟩
=
H
^
|
ψ ぷさい
(
t
)
⟩
{\displaystyle i\hbar {\frac {\partial }{\partial t}}|\psi (t)\rangle ={\hat {H}}|\psi (t)\rangle }
;其中,哈密顿算符 ふ
H
^
{\displaystyle {\hat {H}}}
对应於量子 りょうし 系 けい 统的总能量 りょう ,
ℏ
{\displaystyle \hbar }
是 これ 約 やく 化 か 普 ふ 朗 ろう 克 かつ 常數 じょうすう 。根據 こんきょ 薛定谔方程 ほど ,假設 かせつ 時間 じかん 從 したがえ
t
0
{\displaystyle t_{0}}
流 ながれ 动到
t
{\displaystyle t}
,則 のり 態 たい 向 むこう 量 りょう 從 したがえ
|
ψ ぷさい
(
t
0
)
⟩
{\displaystyle |\psi (t_{0})\rangle }
演 えんじ 化 か 到 いた
|
ψ ぷさい
(
t
)
⟩
{\displaystyle |\psi (t)\rangle }
,這過程 ほど 以方程式 ほうていしき 表示 ひょうじ 為 ため
|
ψ ぷさい
(
t
)
⟩
=
U
^
(
t
,
t
0
)
|
ψ ぷさい
(
t
0
)
⟩
{\displaystyle |\psi (t)\rangle ={\hat {U}}(t,t_{0})|\psi (t_{0})\rangle }
;其中,
U
^
(
t
,
t
0
)
=
e
−
i
H
^
(
t
−
t
0
)
/
ℏ
{\displaystyle {\hat {U}}(t,t_{0})=e^{-i{\hat {H}}(t-t_{0})/\hbar }}
是 ぜ 時間 じかん 演 えんじ 化 か 算 さん 符 ふ 。
可 か 觀察 かんさつ 量 りょう 公設 こうせつ :每 まい 個 こ 可 か 观察量 りょう
A
{\displaystyle A}
都 みやこ 有 ゆう 其對應 おう 的 てき 厄 やく 米 まい 算 さん 符 ふ
A
^
{\displaystyle {\hat {A}}}
,而算符 ふ
A
^
{\displaystyle {\hat {A}}}
的 てき 所有 しょゆう 本 ほん 徵 ちょう 矢 や 量 りょう 共同 きょうどう 組成 そせい 一 いち 個 こ 完備 かんび 基底 きてい 。
塌縮公設 こうせつ :對 たい 於量子 りょうし 系統 けいとう 測量 そくりょう 某 ぼう 個 こ 可 か 觀察 かんさつ 量 りょう
A
{\displaystyle A}
,這動作 どうさ 可 か 以數學 がく 表示 ひょうじ 為 ため 將 はた 其對應 おう 的 てき 厄 やく 米 まい 算 さん 符 ふ
A
^
{\displaystyle {\hat {A}}}
作用 さよう 於量子 りょうし 系統 けいとう 的 てき 態 たい 矢 や 量 りょう
|
ψ ぷさい
⟩
{\displaystyle |\psi \rangle }
,測量 そくりょう 值只能 のう 為 ため 厄 やく 米 まい 算 さん 符 ふ
A
^
{\displaystyle {\hat {A}}}
的 てき 本 ほん 徵 ちょう 值。在 ざい 測量 そくりょう 後 ご ,假設 かせつ 測量 そくりょう 值為
a
i
{\displaystyle a_{i}}
,則 のり 量子 りょうし 系統 けいとう 的 てき 量子 りょうし 態 たい 立 りつ 刻 こく 會 かい 塌縮為 ため 對應 たいおう 於本徵 ちょう 值
a
i
{\displaystyle a_{i}}
的 てき 本 ほん 徵 ちょう 態 たい
|
e
i
⟩
{\displaystyle |e_{i}\rangle }
。
波 なみ 恩 おん 公設 こうせつ :對 たい 於這測量 そくりょう ,獲得 かくとく 本 ほん 徵 ちょう 值
a
i
{\displaystyle a_{i}}
的 てき 概 がい 率 りつ 為 ため 量子 りょうし 態 たい
|
ψ ぷさい
⟩
{\displaystyle |\psi \rangle }
處 しょ 於本徵 ちょう 態 たい
|
e
i
⟩
{\displaystyle |e_{i}\rangle }
的 てき 概 がい 率 りつ 幅 はば 的 てき 絕對 ぜったい 值平方 へいほう 。[c]
量子 りょうし 態 たい 與 あずか 量子 りょうし 算 さん 符 ふ [ 编辑 ]
設定 せってい 斯特恩 おん -革 かわ 拉 ひしげ 赫實驗 じっけん 儀 ぎ 器 き 的 てき 磁場 じば 方向 ほうこう 為 ため z-軸 じく ,入射 にゅうしゃ 的 てき 銀 ぎん 原子 げんし 束 たば 可 か 以被分裂 ぶんれつ 成 なり 兩道 りょうどう 銀 ぎん 原子 げんし 束 たばね ,每 まい 一道銀原子束代表一種量子態,上 じょう 旋
|
↑
⟩
{\displaystyle \left\vert \uparrow \right\rangle }
或 ある 下 した 旋
|
↓
⟩
{\displaystyle \left\vert \downarrow \right\rangle }
。[18] :1-4
量子 りょうし 態 たい 指 ゆび 的 てき 是 ぜ 量子 りょうし 系統 けいとう 的 てき 狀態 じょうたい ,態 たい 向 むこう 量 りょう 可 か 以用來 らい 抽象 ちゅうしょう 地 ち 表現 ひょうげん 量子 りょうし 態 たい 。採用 さいよう 狄拉克 かつ 標記 ひょうき ,態 たい 向 むこう 量 りょう 表示 ひょうじ 為 ため 右 みぎ 矢 や
|
ψ ぷさい
⟩
{\displaystyle \left\vert \psi \right\rangle }
;其中,在 ざい 符號 ふごう 內部的 てき 希 まれ 臘字母 はは
ψ ぷさい
{\displaystyle \psi }
可 か 以是任 にん 何 なん 符號 ふごう ,字母 じぼ ,數字 すうじ ,或 ある 單 たん 字 じ 。例 れい 如,沿著磁場 じば 方向 ほうこう 測量 そくりょう 電子 でんし 的 てき 自 じ 旋 ,得 え 到 いた 的 てき 結果 けっか 可 か 以是上 じょう 旋或是 ぜ 下 か 旋,分別 ふんべつ 標記 ひょうき 為 ため
|
↑
⟩
{\displaystyle \left\vert \uparrow \right\rangle }
或 ある
|
↓
⟩
{\displaystyle \left\vert \downarrow \right\rangle }
。[19] :93-96
對 たい 量子 りょうし 態 たい 做操作 そうさ 定義 ていぎ ,量子 りょうし 態 たい 可 か 以從一系列製備程序來辨認,即 そく 這程序 じょ 所 しょ 製 せい 成 なり 的 てき 量子 りょうし 系統 けいとう 擁 よう 有 ゆう 這量子 りょうし 態 たい 。[20] :15-16 例 れい 如,使用 しよう 斯特恩 おん -革 かわ 拉 ひしげ 赫實驗 じっけん 儀 ぎ 器 き ,設定 せってい 磁場 じば 朝 あさ 著 ちょ z-軸 じく 方向 ほうこう ,如右圖 ず 所 しょ 示 しめせ ,可 か 以將入射 にゅうしゃ 的 てき 銀 ぎん 原子 げんし 束 たばね ,依 よ 照 あきら 自 じ 旋的z-分量 ぶんりょう 分裂 ぶんれつ 成 なり 兩道 りょうどう ,一道 いちどう 為 ため 上 じょう 旋,量子 りょうし 態 たい 為 ため
|
↑
⟩
{\displaystyle \left\vert \uparrow \right\rangle }
,另一道 いちどう 為 ため 下 か 旋,量子 りょうし 態 たい 為 ため
|
↓
⟩
{\displaystyle \left\vert \downarrow \right\rangle }
,這樣,可 か 以製備成量子 りょうし 態 たい 為 ため
|
↑
⟩
{\displaystyle \left\vert \uparrow \right\rangle }
的 てき 銀 ぎん 原子 げんし 束 たばね ,或 ある 量子 りょうし 態 たい 為 ため
|
↓
⟩
{\displaystyle \left\vert \downarrow \right\rangle }
的 てき 銀 ぎん 原子 げんし 束 たば 。原本 げんぽん 銀 ぎん 原子 げんし 束 たば 的 てき 態 たい 向 むこう 量 りょう 可 か 以按照 あきら 態 たい 疊 たたみ 加 か 原理 げんり 表示 ひょうじ 為 ため [18] :1-4
|
ψ ぷさい
⟩
=
α あるふぁ
|
↑
⟩
+
β べーた
|
↓
⟩
{\displaystyle \left\vert \psi \right\rangle =\alpha \left\vert \uparrow \right\rangle +\beta \left\vert \downarrow \right\rangle }
;
其中,
α あるふぁ
{\displaystyle \alpha }
、
β べーた
{\displaystyle \beta }
是 ぜ 複 ふく 值係數 すう ,
|
α あるふぁ
|
2
{\displaystyle |\alpha |^{2}}
、
|
β べーた
|
2
{\displaystyle |\beta |^{2}}
分別 ふんべつ 為 ため 入射 にゅうしゃ 銀 ぎん 原子 げんし 束 たば 處 しょ 於上旋、下 しも 旋的概 がい 率 りつ ,
|
α あるふぁ
|
2
+
|
β べーた
|
2
=
1
{\displaystyle |\alpha |^{2}+|\beta |^{2}=1}
。
在 ざい 斯特恩 おん -革 かわ 拉 ひしげ 赫實驗 じっけん 裏 うら ,可 か 以透過 とうか 測量 そくりょう 而得到 いた 自 じ 旋的z-分量 ぶんりょう ,這種物理 ぶつり 量 りょう 稱 たたえ 為 ため 可 か 觀察 かんさつ 量 りょう ,透過 とうか 做實驗 じっけん 測量 そくりょう 可 か 以得到 いた 其測值。每 まい 一個可觀察量都有一個對應的量子 りょうし 算 さん 符 ふ ;將 はた 算 さん 符 ふ 作用 さよう 於量子 りょうし 態 たい ,會 かい 使 し 得 とく 量子 りょうし 態 たい 線 せん 性 せい 變換 へんかん 成 なり 另一 いち 個 こ 量子 りょうし 態 たい 。假 かり 若 わか 變換 へんかん 前 まえ 的 てき 量子 りょうし 態 たい 與 あずか 變換 へんかん 後 ご 的 てき 量子 りょうし 態 たい ,除 じょ 了 りょう 乘法 じょうほう 數 すう 值以外 がい ,兩個 りゃんこ 量子 りょうし 態 たい 相 しょう 同 どう ,則 のり 稱 しょう 此量子 りょうし 態 たい 為 ため 此算符 ふ 的 てき 本 ほん 徵 ちょう 態 たい ,稱 しょう 此乘法 ほう 數 すう 值為此算符 ふ 的 てき 本 ほん 徵 ちょう 值 。[18] :11-12 可 か 觀察 かんさつ 量的 りょうてき 算 さん 符 ふ 也許會 かい 有 ゆう 很多本 ほん 徵 ちょう 值與本 ほん 徵 ちょう 態 たい 。根據 こんきょ 統計 とうけい 詮 かい 釋 しゃく ,每 まい 一次測量所得到的測值只能是其中的一個本徵值,而且,測 はか 得 う 這本徵 ちょう 值的機會 きかい 呈 てい 概 がい 率 りつ 性 せい ,量子 りょうし 系統 けいとう 的 てき 量子 りょうし 態 たい 也會改變 かいへん 為 ため 對應 たいおう 於本徵 ちょう 值的本 ほん 徵 ちょう 態 たい 。[19] :106-109 例 れい 如,自 じ 旋的z-分量 ぶんりょう 是 ぜ 個 こ 可 か 觀察 かんさつ 量 りょう
S
z
{\displaystyle S_{z}}
,做實驗 じっけん 可 か 以得到 いた 的 てき 測 はか 值為
+
ℏ
/
2
{\displaystyle +\hbar /2}
或 ある
−
ℏ
/
2
{\displaystyle -\hbar /2}
。對應 たいおう 於可 か 觀察 かんさつ 量 りょう
S
z
{\displaystyle S_{z}}
的 てき 量子 りょうし 算 さん 符 ふ
S
^
z
{\displaystyle {\hat {S}}_{z}}
有 ゆう 兩個 りゃんこ 本 ほん 徵 ちょう 值分別 べつ 為 ため
+
ℏ
/
2
{\displaystyle +\hbar /2}
、
−
ℏ
/
2
{\displaystyle -\hbar /2}
的 てき 本 ほん 徵 ちょう 態 たい
|
↑
⟩
{\displaystyle \left\vert \uparrow \right\rangle }
、
|
↓
⟩
{\displaystyle \left\vert \downarrow \right\rangle }
,所以 ゆえん 將 はた 量子 りょうし 算 さん 符 ふ
S
^
z
{\displaystyle {\hat {S}}_{z}}
分別 ふんべつ 作用 さよう 於這兩個 りゃんこ 本 ほん 徵 ちょう 態 たい ,會得 えとく 到 いた [18] :11-12
S
^
z
|
↑
⟩
=
+
ℏ
2
|
↑
⟩
{\displaystyle {\hat {S}}_{z}\left\vert \uparrow \right\rangle =+{\tfrac {\hbar }{2}}\left\vert \uparrow \right\rangle }
、
S
^
z
|
↓
⟩
=
−
ℏ
2
|
↓
⟩
{\displaystyle {\hat {S}}_{z}\left\vert \downarrow \right\rangle =-{\tfrac {\hbar }{2}}\left\vert \downarrow \right\rangle }
。
將 はた 量子 りょうし 算 さん 符 ふ
S
^
z
{\displaystyle {\hat {S}}_{z}}
作用 さよう 於量子 りょうし 態 たい
|
ψ ぷさい
⟩
=
α あるふぁ
|
↑
⟩
+
β べーた
|
↓
⟩
{\displaystyle \left\vert \psi \right\rangle =\alpha \left\vert \uparrow \right\rangle +\beta \left\vert \downarrow \right\rangle }
,會得 えとく 到 いた 本 ほん 徵 ちょう 值
+
ℏ
/
2
{\displaystyle +\hbar /2}
、
−
ℏ
/
2
{\displaystyle -\hbar /2}
的 てき 概 がい 率 りつ 分別 ふんべつ 為 ため
|
α あるふぁ
|
2
{\displaystyle |\alpha |^{2}}
、
|
β べーた
|
2
{\displaystyle |\beta |^{2}}
。假 かり 若本 わかもと 徵 ちょう 值為
+
ℏ
/
2
{\displaystyle +\hbar /2}
,則 のり 量子 りょうし 態 たい
|
ψ ぷさい
⟩
{\displaystyle \left\vert \psi \right\rangle }
會 かい 塌縮為 ため 量子 りょうし 態 たい
|
↑
⟩
{\displaystyle \left\vert \uparrow \right\rangle }
;假 かり 若本 わかもと 徵 ちょう 值為
−
ℏ
/
2
{\displaystyle -\hbar /2}
,則 のり 量子 りょうし 態 たい
|
ψ ぷさい
⟩
{\displaystyle \left\vert \psi \right\rangle }
會 かい 塌縮為 ため 量子 りょうし 態 たい
|
↓
⟩
{\displaystyle \left\vert \downarrow \right\rangle }
。
动力学 がく 演 えんじ 化 か [ 编辑 ]
在 ざい 量子力學 りょうしりきがく 公設 こうせつ 裏 うら ,第 だい 二項直接提到量子系統的動力學演化,其遵守 じゅんしゅ 含時薛丁格 かく 方程式 ほうていしき ,因 いん 此,量子 りょうし 態 たい 的 てき 演 えんじ 化 か 在 ざい 任意 にんい 時刻 じこく 可 か 以被完全 かんぜん 預 あずか 測 はか ,具有 ぐゆう 連續 れんぞく 性 せい 、命 いのち 定性 ていせい 與 あずか 可逆 かぎゃく 性 せい 。第 だい 四 よん 項 こう 提 ひっさげ 到 いた ,當 とう 對 たい 於量子 りょうし 系統 けいとう 作 さく 測量 そくりょう 時 とき ,其量子 りょうし 態 たい 會 かい 塌縮至 いたり 幾 いく 個 こ 本 ほん 徵 ちょう 態 たい 中 ちゅう 的 てき 一 いち 個 こ 本 ほん 徵 ちょう 態 たい ,具有 ぐゆう 不連續 ふれんぞく 性 せい 、概 がい 率 りつ 性 せい 與 あずか 不 ふ 可逆 かぎゃく 性 せい 。怎樣調和 ちょうわ 這兩種 しゅ 不同 ふどう 的 てき 行為 こうい ,一種是關於量子態的自然演化,另一種是關於測量引發的演化,這仍舊 きゅう 是 ぜ 未 み 解決 かいけつ 的 てき 物理 ぶつり 學 がく 問題 もんだい 。[20] :7-11
量子 りょうし 系統 けいとう 的 てき 动力学 がく 演 えんじ 化 か 可 か 以用不同 ふどう 的 てき 绘景来 らい 表現 ひょうげん 。通 つう 过重新定 しんじょう 义,这些不同 ふどう 的 てき 繪 え 景 けい 可 か 以互相 しょう 變 へん 换,它们实际上 じょう 是 ぜ 等價 とうか 的 てき 。假 かり 若 わか 要 よう 專 せん 注 ちゅう 分析 ぶんせき 量子 りょうし 態 たい 怎樣隨 ずい 著 ちょ 時間 じかん 的 てき 流 りゅう 易 えき 而演化 か ,時間 じかん 演 えんじ 化 か 算 さん 符 ふ 怎樣影響 えいきょう 量子 りょうし 態 たい ,則 のり 可 か 採用 さいよう 薛丁格 かく 繪 え 景 けい 。假 かり 若 わか 要 よう 專 せん 注 ちゅう 了解 りょうかい 對應 たいおう 於可觀察 かんさつ 量的 りょうてき 算 さん 符 ふ 怎樣隨 ずい 著 ちょ 時間 じかん 的 てき 流 りゅう 易 えき 而演化 か 、時間 じかん 演 えんじ 化 か 算 さん 符 ふ 怎樣影響 えいきょう 這些算 さん 符 ふ ,則 のり 可 か 採用 さいよう 海 うみ 森 もり 堡绘景 けい 。[18] :80-89
主要 しゅよう 論題 ろんだい [ 编辑 ]
测量过程 [ 编辑 ]
量子力学 りょうしりきがく 与 あずか 經典 きょうてん 力学 りきがく 的 てき 一个主要区别,在 ざい 於怎樣 さま 理論 りろん 論述 ろんじゅつ 测量过程。在 ざい 經典 きょうてん 力学 りきがく 裏 うら ,一个物理系统的位置和动量,可 か 以同时被无限精 せい 确地确定和 わ 预測。在 ざい 理 り 论上,测量過程 かてい 对物理系 りけい 统本身 ほんみ ,并不會 かい 造成 ぞうせい 任 にん 何 なん 影 かげ 响,并可以无限 げん 精 せい 确地进行。在 ざい 量子力学 りょうしりきがく 中 ちゅう 则不然 しか ,测量过程本身 ほんみ 会 かい 对系统造成 ぞうせい 影 かげ 响。[21]
怎樣才能 さいのう 正確 せいかく 地理 ちり 論 ろん 描述對 たい 於一个可观察量的测量?設定 せってい 一个量子系统的量子态,首 しゅ 先 さき ,將 はた 量子 りょうし 態 たい 分解 ぶんかい 为该可 か 观察量的 りょうてき 一组本征态的线性组合。测量过程可 か 以視為 ため 對 たい 於本征 せい 态的一 いち 个投影 とうえい ,测量结果是 ぜ 被 ひ 投影 とうえい 的 てき 本 ほん 征 せい 态的本 ほん 征 せい 值。假設 かせつ ,按照某 ぼう 種 たね 程 ほど 序 じょ 製 せい 備出一 いち 個 こ 系 けい 綜,在 ざい 這系綜裏,每 まい 一個量子態都與這量子態相同,現在 げんざい 對 たい 於這系 けい 綜裏的 てき 每 ごと 一個量子態都進行一次測量,則 のり 可 か 以获得 とく 所有 しょゆう 可能 かのう 的 てき 测量值(本 ほん 徵 ちょう 值)的 てき 机 つくえ 率 りつ 分布 ぶんぷ ,每 まい 个测量 りょう 值的概 がい 率 りつ 等 とう 於量子 りょうし 態 たい 處 しょ 於對應 おう 的 てき 本 ほん 征 せい 态的概 がい 率 りつ 幅 はば 的 てき 绝对值平方 へいほう 。[19] :36-37, 96-100
因 いん 此,假設 かせつ 對 たい 於两个不同 ふどう 的 てき 可 か 觀察 かんさつ 量 りょう
A
{\displaystyle A}
和 わ
B
{\displaystyle B}
做测量 りょう ,改變 かいへん 測量 そくりょう 顺序,例 れい 如從
A
B
{\displaystyle AB}
改變 かいへん 為 ため
B
A
{\displaystyle BA}
,則 のり 可能 かのう 直接 ちょくせつ 影 かげ 响测量 りょう 结果。假 かり 若 わか 測量 そくりょう 結果 けっか 有 ゆう 所 しょ 不同 ふどう ,則 のり 稱 しょう 這兩個 りゃんこ 可 か 觀察 かんさつ 量 りょう 為 ため 不 ふ 相 あい 容 よう 可 か 觀察 かんさつ 量 りょう ;否 ひ 則 そく ,稱 しょう 這兩個 りゃんこ 可 か 觀察 かんさつ 量 りょう 為 ため 相 あい 容 よう 可 か 觀察 かんさつ 量 りょう 。以數學術 がくじゅつ 語 ご 表 ひょう 達 たち ,兩個 りゃんこ 不 ふ 相 あい 容 よう 可 か 觀察 かんさつ 量 りょう
A
{\displaystyle A}
和 わ
B
{\displaystyle B}
的 てき 對 たい 易 えき 算 さん 符 ふ 不等 ふとう 於零:[19] :110-112
[
A
^
,
B
^
]
=
d
e
f
A
^
B
^
−
B
^
A
^
≠
0
{\displaystyle [{\hat {A}},{\hat {B}}]\ {\stackrel {def}{=}}\ {\hat {A}}{\hat {B}}-{\hat {B}}{\hat {A}}\neq 0}
。
不 ふ 确定性 せい 原理 げんり [ 编辑 ]
不 ふ 确定性 せい 原理 げんり 表明 ひょうめい ,越 えつ 能 のう 準 じゅん 確 かく 地 ち 設定 せってい 粒子 りゅうし 的 てき 位置 いち ,則 すなわち 越 えつ 不能 ふのう 準 じゅん 確 かく 地 ち 設定 せってい 粒子 りゅうし 的 てき 動 どう 量 りょう ,反 たん 之 の 亦 また 然 しか ,[22] :引言 以方程式 ほうていしき 表示 ひょうじ 為 ため [19] :110-114
Δ でるた
x
Δ でるた
p
≥
ℏ
2
{\displaystyle \Delta x\Delta p\geq {\frac {\hbar }{2}}}
;
其中,
Δ でるた
x
{\displaystyle \Delta x}
、
Δ でるた
p
{\displaystyle \Delta p}
分別 ふんべつ 為 ため 位置 いち 、動 どう 量的 りょうてき 不 ふ 確定 かくてい 性 せい 。
設 しつらえ 想 そう 一 いち 個 こ 定 じょう 域 いき 性 せい 的 てき 波 なみ 包 つつみ ,假設 かせつ 波 は 包 つつみ 的 てき 尺寸 しゃくすん 為 ため
L
{\displaystyle L}
.從 したがえ 計 けい 數 すう 波 は 包 つつみ 的 てき 週 しゅう 期 き 數 かず
N
{\displaystyle N}
,可 か 以知道 どう 其波數 すう
k
{\displaystyle k}
:
k
=
2
π ぱい
N
/
L
{\displaystyle k=2\pi N/L}
。
假 かり 若 わか ,計數 けいすう
N
{\displaystyle N}
的 てき 不 ふ 確定 かくてい 性 せい 為 ため
Δ でるた
N
=
1
{\displaystyle \Delta N=1}
,那 な 麼,波數 はすう 的 てき 不 ふ 確定 かくてい 性 せい 是 ぜ
Δ でるた
k
=
2
π ぱい
/
L
{\displaystyle \Delta k=2\pi /L}
。
根據 こんきょ 德 とく 布 ぬの 羅 ら 意 い 假說 かせつ ,
P
=
ℏ
k
{\displaystyle P=\hbar k}
。因 よし 此,動 どう 量的 りょうてき 不 ふ 確定 かくてい 性 せい 是 ぜ
Δ でるた
P
=
ℏ
Δ でるた
k
=
h
L
{\displaystyle \Delta P=\hbar \Delta k={\frac {h}{L}}}
。
由 よし 於粒子 りゅうし 位置 いち 的 てき 不 ふ 確定 かくてい 性 せい 是 ぜ
Δ でるた
X
≈
L
/
2
{\displaystyle \Delta X\approx L/2}
,所以 ゆえん ,這兩個 りゃんこ 不 ふ 相 あい 容 よう 可 か 觀察 かんさつ 量的 りょうてき 不 ふ 確定 かくてい 性 せい 為 ため [23] :5-6
Δ でるた
P
Δ でるた
X
≈
h
/
2
{\displaystyle \Delta P\Delta X\approx h/2}
。
全 ぜん 同 どう 粒子 りゅうし [ 编辑 ]
在 ざい 無限 むげん 深 ふか 方 かた 形 がた 阱裏 うら ,兩個 りゃんこ 全 ぜん 同 どう 費 ひ 米子 よなご 的 てき 反對稱 はんたいしょう 性 せい 波 なみ 函數 かんすう 繪圖 えず 。[d]
在 ざい 無限 むげん 深 ふか 方 かた 形 がた 阱裏 うら ,兩個 りゃんこ 全 ぜん 同 どう 玻色子 こ 的 てき 對稱 たいしょう 波 は 函數 かんすう 繪圖 えず 。[e]
粒子 りゅうし 具有 ぐゆう 很多種 しゅ 物理 ぶつり 性質 せいしつ ,例 れい 如質量 しつりょう 、電荷 でんか 、自 じ 旋等 ひとし 等 ひとし 。假 かり 若 わか 兩個 りゃんこ 粒子 りゅうし 具有 ぐゆう 不同 ふどう 的 てき 性質 せいしつ ,則 のり 可 か 以藉著 ちょ 測量 そくりょう 這些不同 ふどう 的 てき 性質 せいしつ 來 らい 區分 くぶん 這兩個 りゃんこ 粒子 りゅうし 。根據 こんきょ 許多 きょた 實驗 じっけん 獲得 かくとく 的 てき 結果 けっか ,同 どう 種類 しゅるい 的 てき 粒子 りゅうし 具有 ぐゆう 完全 かんぜん 相 しょう 同 どう 的 てき 性質 せいしつ ,例 れい 如,宇宙 うちゅう 裏 うら 所有 しょゆう 的 てき 電子 でんし 都 と 帶 たい 有 ゆう 相等 そうとう 數量 すうりょう 的 てき 電荷 でんか 。因 よし 此,無法 むほう 依 よ 靠 もたれ 物理 ぶつり 性質 せいしつ 來 らい 區分 くぶん 同 どう 種類 しゅるい 的 てき 粒子 りゅうし ,必須 ひっす 使用 しよう 另一 いち 種 しゅ 區分 くぶん 法 ほう ,即 そく 跟蹤每 ごと 一 いち 個 こ 粒子 りゅうし 的 てき 軌道 きどう 。只 ただ 要 よう 能 のう 夠無限 げん 精確 せいかく 地 ち 測量 そくりょう 出 で 每 ごと 一 いち 個 こ 粒子 りゅうし 的 てき 位置 いち ,就不會 かい 搞不清楚 せいそ 哪一 いち 個 こ 粒子 りゅうし 在 ざい 哪裡。這個適用 てきよう 於經典 きょうてん 力學 りきがく 的 てき 方法 ほうほう 有 ゆう 一 いち 個 こ 問題 もんだい ,那 な 就是它與量子力學 りょうしりきがく 的 てき 基本 きほん 原理 げんり 相 しょう 矛盾 むじゅん 。根據 こんきょ 量子 りょうし 理論 りろん ,在 ざい 位置 いち 測量 そくりょう 期間 きかん ,粒子 りゅうし 並 なみ 不 ふ 會 かい 保持 ほじ 明確 めいかく 的 てき 位置 いち 。粒子 りゅうし 的 てき 位置 いち 具有 ぐゆう 概 がい 率 りつ 性 せい 。隨 ずい 著 ちょ 時間 じかん 的 てき 流 りゅう 易 えき ,幾 いく 個 こ 粒子 りゅうし 的 てき 量子 りょうし 態 たい 可能 かのう 會 かい 移動 いどう 蔓延 まんえん ,因 いん 此某些部分會 ぶんかい 互相重疊 ちょうじょう 在 ざい 一 いち 起 おこり 。假 かり 若 わか 發生 はっせい 重疊 ちょうじょう 事件 じけん ,给每个粒子 こ “挂上一 いち 个标签”的 てき 方法 ほうほう 立 りつ 刻 こく 就失去 さ 了意 りょうい 义,就無法 ほう 區分 くぶん 在 ざい 重疊 ちょうじょう 區域 くいき 的 てき 兩個 りゃんこ 粒子 りゅうし 。[19] :201ff
全 ぜん 同 どう 粒子 りゅうし 所 ところ 呈 てい 現出 げんしゅつ 的 てき 不可 ふか 区分 くぶん 性 せい ,对量子 りょうし 态的对称性 せい ,以及多 た 粒子 りゅうし 系 けい 统的统计力学 りきがく ,有 ゆう 深 ふか 远的影 かげ 响。比 ひ 如说,一个由全同粒子组成的多粒子系统量子态,在 ざい 交换两个粒子 りゅうし “1”和 かず 粒子 りゅうし “2”时,可 か 以证明 あきら ,不 ふ 是 ぜ 对称的 てき
(
|
ψ ぷさい
12
⟩
=
+
|
ψ ぷさい
21
⟩
)
{\displaystyle (|\psi _{12}\rangle =+|\psi _{21}\rangle )}
,就是反 はん 对称的 てき
(
|
ψ ぷさい
12
⟩
=
−
|
ψ ぷさい
21
⟩
)
{\displaystyle (|\psi _{12}\rangle =-|\psi _{21}\rangle )}
。具有 ぐゆう 对称性 せい 的 てき 粒子 りゅうし 被 ひ 称 しょう 为玻色子 こ ,具有 ぐゆう 反 はん 对称性 せい 的 てき 粒子 りゅうし 被 ひ 称 しょう 为费米子 こ 。此外自 じ 旋的 てき 对换也形成 けいせい 对称:自 じ 旋为半数 はんすう 的 てき 粒子 りゅうし (如电子 こ 、质子 和 わ 中子 なかご )是 ぜ 反 はん 对称的 てき ,因 いん 此是费米子 よなご ;自 じ 旋为整数 せいすう 的 てき 粒子 りゅうし (如光子 こうし )是 ぜ 对称的 てき ,因 いん 此是玻色子 こ 。
由 よし 於费米子 よなご 系統 けいとう 具有 ぐゆう 反 はん 对称性 せい ,費 ひ 米子 よなご 遵守 じゅんしゅ 泡 あわ 利 り 不 ふ 相 あい 容 よう 原理 げんり ,即 そく 两个费米子 よなご 无法占 うらない 据 すえ 同一 どういつ 状 じょう 态[18] :451 。这个原理 げんり 拥有极大的 てき 实用意 ようい 义。它表明 ひょうめい ,在 ざい 由 よし 原子 げんし 组成的 てき 物 ぶつ 质世界 かい 裡 うら ,电子无法同 どう 时占据 すえ 同一 どういつ 状 じょう 态,因 いん 此在最低 さいてい 状 じょう 态被占 うらない 据 すえ 後 ご ,下 した 一个电子必须占据次低的状态,直 ちょく 到 いた 所有 しょゆう 的 てき 状 じょう 态均被 ひ 满足为止。这个现象决定了 りょう 物 ぶつ 质的物理 ぶつり 和 わ 化学 かがく 特性 とくせい [19] :204,214,218-221 。
费米子 こ 与 あずか 玻色子 こ 的 てき 状 じょう 态的热分布 ぶんぷ 也相差 さ 很大:玻色子 こ 遵循玻色-爱因斯坦统计 ,而费米子 よなご 则遵循费米-狄拉克 かつ 统计 [18] :450 。
量子 りょうし 纠缠[ 编辑 ]
假設 かせつ 一 いち 個 こ 零 れい 自 じ 旋中性 せい π ぱい 介 かい 子 こ 衰 おとろえ 變成 へんせい 一 いち 個 こ 電子 でんし 與 あずか 一 いち 個 こ 正 せい 電子 でんし ,這兩個 りゃんこ 衰 おとろえ 變 へん 產物 さんぶつ 各自 かくじ 朝 あさ 著 ちょ 相反 あいはん 方向 ほうこう 移動 いどう ,雖然彼此 ひし 之 の 間 あいだ 相 しょう 隔 へだた 一段 いちだん 距離 きょり ,它們仍舊會 かい 發生 はっせい 量子 りょうし 糾纏現象 げんしょう 。
假設 かせつ 兩個 りゃんこ 粒子 りゅうし 在 ざい 經過 けいか 短 たん 暫時 ざんじ 間 あいだ 彼此 ひし 耦合之 これ 後 ご ,單獨 たんどく 攪擾其中任意 にんい 一 いち 個 こ 粒子 りゅうし ,儘管兩個 りゃんこ 粒子 りゅうし 之 の 間 あいだ 可能 かのう 相 しょう 隔 へだた 很長一 いち 段 だん 距離 きょり ,還 かえ 是 ぜ 會 かい 不可避 ふかひ 免 めん 地 ち 影響 えいきょう 到 いた 另外一 いち 個 こ 粒子 りゅうし 的 てき 性質 せいしつ ,這種關聯 かんれん 現象 げんしょう 稱 しょう 為 ため 量子 りょうし 糾纏。往往 おうおう 由 ゆかり 多 た 个粒子 りゅうし 组成的 てき 量子 りょうし 系 けい 统,其状态无法被 はっぴ 分 ぶん 离为其组成 なり 的 てき 单个粒子 りゅうし 的 てき 状 じょう 态,在 ざい 这种情 じょう 况下,单个粒子 りゅうし 的 てき 状 じょう 态被称 しょう 为是纠缠的 てき 。纠缠的 てき 粒子 りゅうし 有 ゆう 惊人的 てき 特性 とくせい ,这些特性 とくせい 违背一般 いっぱん 的 てき 直 ちょく 觉。比 ひ 如说,对一个粒子的测量,可 か 以导致整个系统的波 は 包 つつみ 立 りつ 刻 こく 塌缩,因 いん 此也影 かげ 响到另一个、遥 はるか 远的、与 あずか 被 ひ 测量的 てき 粒子 りゅうし 纠缠的 てき 粒子 りゅうし 。这个现象并不违背狭 せま 义相对论 ,因 いん 为在量子力学 りょうしりきがく 的 てき 层面上 じょう ,在 ざい 测量粒子 りゅうし 前 まえ ,它们不能 ふのう 被 ひ 單獨 たんどく 各自 かくじ 定 てい 义,实际上 じょう 它们仍是一 いち 个整体 せいたい 。不 ふ 过在测量它们之 の 后 きさき ,它们就会脱 だつ 离量子 りょうし 纠缠的 てき 状 じょう 态。[20] :27-31 :120ff
量子 りょうし 退 すさ 相 あい 干 ひ [ 编辑 ]
作 さく 为一个基本理论,量子力学 りょうしりきがく 原 げん 则上,应该适用于任何 なん 大小 だいしょう 的 てき 物理 ぶつり 系 けい 统,也就是 ぜ 说不仅限于微 ほろ 观系统 ,那 な 么,它应该提供 ていきょう 一个过渡到宏 ひろし 观經典 きょうてん 物理 ぶつり 的 てき 方法 ほうほう 。量子 りょうし 现象的 てき 存在 そんざい 提出 ていしゅつ 了 りょう 一 いち 个问题,即 そく 怎样从量子力学 りょうしりきがく 的 てき 观点,解 かい 释宏观系统的經典 きょうてん 现象。尤 ゆう 其无法 ほう 直接 ちょくせつ 看 み 出 で 的 てき 是 ぜ ,量子力学 りょうしりきがく 中 ちゅう 的 てき 量子 りょうし 疊 たたみ 加 か ,在 ざい 宏 ひろし 观世界 かい 怎樣呈 てい 現出 げんしゅつ 來 らい 。1954年 ねん ,爱因斯坦在 ざい 给马克斯·玻恩 的 てき 信 しん 中 ちゅう ,就提出 ていしゅつ 了 りょう 怎样从量子力学 りょうしりきがく 的 てき 角度 かくど ,来 らい 解 かい 释宏观世界 かい 的 てき 物理 ぶつり 現象 げんしょう 的 てき 问题,他 た 指出 さしで 仅仅量子力学 りょうしりきがく 现象太 ふとし “小 しょう ”无法解 かい 释这个问题。[24] :62-63 这个问题的 てき 另一个例子是由薛定谔提出的薛定谔猫 的 てき 思想 しそう 实验。[24] :2
後來 こうらい ,物理 ぶつり 學者 がくしゃ 领会到 いた ,上述 じょうじゅつ 的 てき 思想 しそう 实验,实际而言并不合 あい 乎現實 げんじつ ,因 いん 为它们忽略 りゃく 了 りょう 不可避 ふかひ 免 めん 地 ち 与 あずか 周 しゅう 围环境 さかい 的 てき 相互 そうご 作用 さよう ,量子 りょうし 系統 けいとう 會 かい 因 いん 為 ため 這相互 そうご 作用 さよう 與 あずか 環境 かんきょう 關聯 かんれん 在 ざい 一 いち 起 おこり 。處 ところ 於疊 たたみ 加 か 態 たい 的 てき 量子 りょうし 系統 けいとう 非常 ひじょう 容易 ようい 受周围环境 さかい 的 てき 影 かげ 响,而且隨 ずい 著 ちょ 時間 じかん 流 りゅう 逝,這量子 りょうし 系統 けいとう 會 かい 與 あずか 環境 かんきょう 永 なが 無 む 休止 きゅうし 地 ち 越 えつ 加 か 深入 ふかいり 糾纏 ,這現象 げんしょう 稱 しょう 為 ため 「馮紐曼無窮 きゅう 鏈」(Von Neumann's infinite chain)。在 ざい 疊 たたみ 加 か 態 たい 裏 うら ,幾 いく 個 こ 相互 そうご 正 せい 交的量子 りょうし 態 たい 疊 たたみ 加 か 在 ざい 一起 かずき ,彼此 ひし 相 しょう 干 ひ 。量子 りょうし 退 すさ 相 あい 干 ひ 是 ぜ 一 いち 種 しゅ 過程 かてい ,能 のう 夠將量子 りょうし 系統 けいとう 的 てき 約 やく 化 か 密度 みつど 矩 のり 陣 じん 對 たい 角 かく 化 か ,而相干 ひ 性質 せいしつ 就是表示 ひょうじ 於這約 やく 化 か 密度 みつど 矩 のり 陣 じん 的 てき 非 ひ 對 たい 角 かく 元素 げんそ ,所以 ゆえん ,疊 じょう 加 か 態 たい 的 てき 相 しょう 干 ひ 性質 せいしつ 會 かい 快速 かいそく 消失 しょうしつ ,無法 むほう 再 さい 被 ひ 探測 たんそく 到 いた ,從 したがえ 而呈現出 げんしゅつ 經典 きょうてん 的 てき 統計 とうけい 性質 せいしつ 。雖然量子 りょうし 系統 けいとう 的 てき 疊 たたみ 加 か 態 たい 不 ふ 再 さい 具有 ぐゆう 相 しょう 干 ひ 性質 せいしつ ,整 せい 個 こ 量子 りょうし 系統 けいとう 與 あずか 環境 かんきょう 共同 きょうどう 組成 そせい 的 てき 聯合 れんごう 態 たい 仍舊具有 ぐゆう 相 しょう 干 ひ 性質 せいしつ 。[20] :19-21, 136-138 [25]
对于量子 りょうし 计算机 つくえ 来 らい 说,量子 りょうし 退 すさ 相 あい 干 ひ 也有 やゆう 实际意 い 义。在 ざい 一台量子计算机中,需要 じゅよう 多 た 个量子 りょうし 状 じょう 态尽可能 かのう 地 ち 长时间保持 ほじ 叠加。退 すさ 相 あい 干 ひ 时间短 たん 是 ぜ 一个非常大的技术问题,因 いん 為 ため 它會削 そぎ 弱 じゃく 量子 りょうし 疊 たたみ 加 か 效 こう 應 おう ,但 ただし 它也是 ぜ 一 いち 個 こ 必需 ひつじゅ 的 てき 因 いん 素 もと ,因 いん 為 ため 儲 もうか 存在 そんざい 計算 けいさん 機 き 內的數 すう 據 よりどころ 必需 ひつじゅ 經過 けいか 量子 りょうし 測量 そくりょう 被 ひ 讀出來 でき 。[26]
与 あずか 其它物理 ぶつり 理 り 论的关系[ 编辑 ]
經典 きょうてん 物理 ぶつり [ 编辑 ]
波動 はどう 光學 こうがく 在 ざい 短波 たんぱ 長 ちょう 極限 きょくげん 成 なり 為 ため 幾何 きか 光學 こうがく ,類似 るいじ 地 ち ,量子力學 りょうしりきがく 在 ざい 普 ふ 朗 ろう 克 かつ 常數 じょうすう 趨零極限 きょくげん 成 なり 為 ため 經典 きょうてん 力學 りきがく 。基本 きほん 而言,在 ざい 普 ひろし 朗 ろう 克 かつ 常數 じょうすう 趨零極限 きょくげん ,可 か 以從量子力學 りょうしりきがく 的 てき 薛丁格 かく 方程式 ほうていしき 推導出 どうしゅつ 經典 きょうてん 力學 りきがく 的 てき 哈密頓 とみ -亞 あ 可 か 比 ひ 方程式 ほうていしき 。詳 しょう 盡 つき 細 ぼそ 節 ふし ,請參閱條目 め 哈密頓 とみ -亞 あ 可 か 比 ひ 方程式 ほうていしき 。[27]
量子力學 りょうしりきがく 的 てき 預 あずか 測 はか 已 やめ 被 ひ 實驗 じっけん 核 かく 對 たい 至極 しごく 高 だか 準 じゅん 確度 かくど ,是 ぜ 在 ざい 科學 かがく 領域 りょういき 中 ちゅう ,最 さい 為 ため 準 じゅん 確 かく 的 てき 理論 りろん 之 の 一 いち 。[10] 對應 たいおう 原理 げんり 實現 じつげん 經典 きょうてん 力學 りきがく 與 あずか 量子力學 りょうしりきがく 之 の 間 あいだ 的 てき 對應 たいおう 關係 かんけい ,根據 こんきょ 對應 たいおう 原理 げんり ,假 かり 若 わか 量子 りょうし 系 けい 统已達 たち 到 いた 某 ぼう 「經典 きょうてん 極限 きょくげん 」,則 のり 其物理 ぶつり 行為 こうい 可 か 以很精 せい 确地用 よう 經典 きょうてん 理 り 论來描述;這經典 きょうてん 極限 きょくげん 可 か 以是大 だい 量子 りょうし 數 すう 極限 きょくげん ,也可以是普 ひろし 朗 ろう 克 かつ 常數 じょうすう 趨零極限 きょくげん 。實際 じっさい 而言,许多宏 ひろし 观系统都是 ぜ 用 よう 經典 きょうてん 理 り 论(如經典 きょうてん 力学 りきがく 和 わ 电磁学 がく )来 らい 做精确描述 じゅつ 。因 よし 此在非常 ひじょう “大 だい ”的 てき 系 けい 统中,量子力学 りょうしりきがく 的 てき 特性 とくせい 應 おう 該会逐漸與 あずか 經典 きょうてん 物理 ぶつり 的 てき 特性 とくせい 相 しょう 近似 きんじ ,两者必須 ひっす 相互 そうご 符合 ふごう 。[28] :190-191
对应原理 げんり 對 たい 於建立 こんりゅう 一个有效的量子力学模型是很重要的辅助工具。量子力学 りょうしりきがく 的 てき 数学 すうがく 基 もと 础相當 とう 廣 こう 泛寬鬆 す ,它僅只 ただ 要求 ようきゅう 量子 りょうし 系統 けいとう 的 てき 態 たい 向 むこう 量 りょう 屬 ぞく 於希 まれ 尔伯特 とく 空 そら 间 ,其可 か 观察量 りょう 是 ぜ 线性的 てき 厄 やく 米 まい 算 さん 符 ふ ,它并没 ぼつ 有 ゆう 规定在 ざい 实际情 じょう 况下,应该选择哪一种希尔伯特空间、哪些厄 やく 米 まい 算 さん 符 ふ 。因 よし 此,在 ざい 实际情 じょう 况下,必须选择相 しょう 应的希 まれ 尔伯特 とく 空 そら 间和算 さん 符 ふ 来 らい 描写 びょうしゃ 一个特定的量子系统。而对应原理 げんり 则是做出这个选择的 てき 一个重要辅助工具。这个原理 げんり 要求 ようきゅう 量子力学 りょうしりきがく 所 しょ 做出的 てき 预言,在 ざい 越来 ごえく 越 えつ 大 だい 的 てき 系 けい 统中,逐渐近似 きんじ 經典 きょうてん 理 り 论的预言。这个大系 たいけい 统的极限,被 ひ 称 しょう 为“經典 きょうてん 极限”或 ある 者 もの “对应极限”。因 よし 此可以使用 しよう 启发法 ほう 的 てき 手段 しゅだん ,来 らい 建立 こんりゅう 一 いち 个量子力学 りょうしりきがく 的 てき 模型 もけい ,而这个模型 がた 的 てき 极限,就是相 しょう 应的經典 きょうてん 物理 ぶつり 学 がく 的 てき 模型 もけい 。[28] :190-191 [29] :3ff
在 ざい 經典 きょうてん 系統 けいとう 與 あずか 量子 りょうし 系統 けいとう 之 の 間 あいだ ,量子 りょうし 相 しょう 干 ひ 是 ぜ 一種很明顯可以用來區分的性質,具有 ぐゆう 量子 りょうし 相 しょう 干 ひ 性 せい 的 てき 電子 でんし 、光子 こうし 等 とう 等 とう 微 ほろ 觀 かん 粒子 りゅうし 可 か 以處於量子 りょうし 疊 たたみ 加 か 態 たい ,不 ふ 具有 ぐゆう 量子 りょうし 相 しょう 干 ひ 性 せい 的 てき 棒 ぼう 球 だま 、老 ろう 虎 とら 等 とう 等 とう 宏 ひろし 觀 かん 系統 けいとう 不可 ふか 以處於量子 りょうし 疊 たたみ 加 か 態 たい 。量子 りょうし 退 すさ 相 あい 干 ひ 可 か 以用來 らい 解釋 かいしゃく 這些行為 こうい 。一種應用這性質來區分的工具是貝 かい 爾 なんじ 不等式 ふとうしき ,遭到量子 りょうし 糾纏的 てき 系統 けいとう 不 ふ 遵守 じゅんしゅ 貝 かい 爾 なんじ 不等式 ふとうしき ,而量子 りょうし 退 すさ 相 あい 干 ひ 能 のう 夠將量子 りょうし 糾纏性質 せいしつ 變換 へんかん 為 ため 經典 きょうてん 統計 とうけい 性質 せいしつ ,系統 けいとう 的 てき 物理 ぶつり 行為 こうい 因 いん 此可以用隱 かくれ 變數 へんすう 理論 りろん 解釋 かいしゃく ,不 ふ 再 さい 不 ふ 遵守 じゅんしゅ 貝 かい 爾 なんじ 不等式 ふとうしき 。[30] :80-82 簡略 かんりゃく 而言,量子 りょうし 干涉 かんしょう 是 ぜ 將 しょう 幾 いく 個 こ 量子 りょうし 態 たい 的 てき 量子 りょうし 幅 はば 總和 そうわ 在 ざい 一起 かずき ,而經典 きょうてん 干涉 かんしょう 則 そく 是 ぜ 將 しょう 幾 いく 個 こ 經典 きょうてん 波動 はどう 的 てき 波 なみ 強 きょう 總和 そうわ 在 ざい 一 いち 起 おこり 。對 たい 於微觀 かん 物體 ぶったい ,整 せい 個 こ 系統 けいとう 的 てき 延伸 えんしん 尺寸 しゃくすん 超 ちょう 小 しょう 於相 あい 干 ひ 長 ちょう 度 たび ,因 いん 此會產 さん 生長 せいちょう 程 ほど 量子 りょうし 糾纏與 あずか 其它非 ひ 定 てい 域 いき 現象 げんしょう ,一些量子系統的特徵行為。通常 つうじょう ,量子 りょうし 相 しょう 干 ひ 不 ふ 會 かい 出現 しゅつげん 於宏觀 かん 系統 けいとう 。[31]
狹義 きょうぎ 相 しょう 对论[ 编辑 ]
原本 げんぽん 量子力學 りょうしりきがく 的 てき 表 ひょう 述 じゅつ 所 しょ 針 はり 對 たい 的 てき 模型 もけい ,其對應 おう 極限 きょくげん 為 ため 非 ひ 相對 そうたい 論 ろん 性 せい 古典 こてん 力學 りきがく 。例 れい 如,眾所皆 みな 知的 ちてき 量子 りょうし 諧振子 ふりこ 模型 もけい 使用 しよう 了 りょう 非 ひ 相對 そうたい 論 ろん 性 せい 表 ひょう 達 たち 式 しき 來 らい 表 ひょう 達 たち 其動 どう 能 のう ,因 いん 此,這模型 がた 是 ぜ 古典 こてん 諧振子 ふりこ 的 てき 量子 りょうし 版本 はんぽん 。[19] :40-59
早期 そうき ,對 たい 於合併 がっぺい 量子力学 りょうしりきがく 与 あずか 狭 せま 义相对论的 てき 试图,涉 わたる 及到使用 しよう 協 きょう 變 へん 方程式 ほうていしき ,例 れい 如,克 かつ 莱因-戈 ほこ 尔登方 かた 程 ほど 或 ある 狄拉克 かつ 方程式 ほうていしき ,来 き 取 ど 代 だい 薛定谔方程 ほど 。这些方 かた 程 ほど 雖然能 のう 夠很成功 せいこう 地 ち 描述许多量子 りょうし 现象,但 ただし 它们目 め 有 ゆう 某 ぼう 些不滿 ふまん 意 い 的 てき 問題 もんだい ,它们无法描述在 ざい 相 しょう 对论性状 せいじょう 況 きょう 下 か ,粒子 りゅうし 的 てき 生成 せいせい 和 わ 湮滅 いんめつ 。完 かん 整 せい 的 てき 相 あい 对论性 せい 量子 りょうし 理 り 论需要 じゅよう 量子 りょうし 场论的 まと 關 せき 鍵 かぎ 发展。量子 りょうし 场论能 のう 夠将场 量子 りょうし 化 か (而不是 ぜ 一 いち 組 くみ 固定 こてい 數量 すうりょう 的 てき 粒子 りゅうし )。第 だい 一个量子场论是量子 りょうし 电动力学 りきがく ,它可以精確 かく 地 ち 描写 びょうしゃ 电磁相互 そうご 作用 さよう 。[18] :486-514 量子 りょうし 電動 でんどう 力學 りきがく 其對於某些原子 げんし 性質 せいしつ 的 てき 理論 りろん 預 あずか 測 はか ,已 やめ 被 ひ 證 あかし 實 じつ 準 じゅん 確 かく 至 いたり 108 分 ぶん 之 の 一 いち 。[32] :7
對 たい 於描述 じゅつ 电磁系 けい 统,時 じ 常 つね 不 ふ 需要 じゅよう 使用 しよう 到 いた 量子 りょうし 场论的 てき 全部 ぜんぶ 功 こう 能 のう 。比 ひ 较简单的方法 ほうほう ,是 これ 将 はた 带电粒子 りゅうし 当 とう 作 さく 处於經典 きょうてん 电磁场中的 てき 量子力学 りょうしりきがく 物体 ぶったい 。这个手段 しゅだん 从量子力学 りょうしりきがく 的 てき 初期 しょき ,就已经被使用 しよう 了 りょう 。比 ひ 如说,氢原子 げんし 的 てき 电子状 じょう 态,可 か 以近似 きんじ 地 ち 使用 しよう 經典 きょうてん 的 てき
1
/
r
{\displaystyle 1/r}
庫 くら 侖勢来 らい 计算。这就是 ぜ 所 しょ 谓的半 はん 經典 きょうてん 方法 ほうほう 。但 ただし 是 ぜ ,在 ざい 电磁场中的 てき 量子 りょうし 起伏 きふく 起 おこり 一个重要作用的情况下(比 ひ 如带电粒子 りゅうし 发射一 いち 颗光子 こうし )这个近似 きんじ 方法 ほうほう 就失效 しっこう 了 りょう 。[19] :145-160
粒子 りゅうし 物理 ぶつり 學 がく [ 编辑 ]
專門 せんもん 描述强 つよ 相互 そうご 作用 さよう 、弱 じゃく 相互 そうご 作用 さよう 的 てき 量子 りょうし 場 じょう 論 ろん 已 やめ 發展 はってん 成功 せいこう 。强 つよ 相互 そうご 作用 さよう 的 てき 量子 りょうし 场论稱 たたえ 為 ため 量子 りょうし 色 しょく 动力学 がく ,这个理 り 论描述 じゅつ 亞 あ 原子 げんし 粒子 りゅうし ,例 れい 如夸克 、胶子 ,它們彼此 ひし 之 の 间的相互 そうご 作用 さよう 。弱 じゃく 相互 そうご 作用 さよう 与 あずか 电磁相互 そうご 作用 さよう 也被統一 とういつ 為 ため 單獨 たんどく 量子 りょうし 場 じょう 論 ろん ,稱 たたえ 為 ため 电弱相互 そうご 作用 さよう 。[7] :1234-1236
廣義 こうぎ 相對 そうたい 論 ろん [ 编辑 ]
量子 りょうし 引力 いんりょく 是 ぜ 對 たい 引力 いんりょく 場 じょう 進行 しんこう 量子 りょうし 化 か 描述的 てき 理論 りろん ,屬 ぞく 於萬有 ばんゆう 理論 りろん 之 これ 一 いち 。物理 ぶつり 學者 がくしゃ 發覺 はっかく ,建造 けんぞう 引力 いんりょく 的 てき 量子 りょうし 模型 もけい 是 ぜ 一 いち 件 けん 非常 ひじょう 艱難 かんなん 的 てき 研究 けんきゅう 。半 はん 經典 きょうてん 近似 きんじ 是 ぜ 一 いち 種 しゅ 可 か 行方 ゆくえ 法 ほう ,推導出 どうしゅつ 一些很有意思的預測,例 れい 如,霍金輻射 ふくしゃ 等 ひとし 等 ひとし 。可 か 是 ぜ ,由 ゆかり 於廣義 こうぎ 相對 そうたい 論 ろん (至 いたり 今 いま 為 ため 止 やめ ,最 さい 成功 せいこう 的 てき 引力 いんりょく 理論 りろん )與 あずか 量子力學 りょうしりきがく 的 てき 一些基礎假說相互矛盾,表 ひょう 述 じゅつ 出 で 一個完整的量子引力理論遭到了嚴峻阻礙。嘗試結合 けつごう 廣義 こうぎ 相對 そうたい 論 ろん 與 あずか 量子力學 りょうしりきがく 是 ぜ 熱 ねつ 門 もん 研究 けんきゅう 方向 ほうこう ,為當 ためとう 前 まえ 的 てき 物理 ぶつり 學 がく 尚 なお 未 み 解 かい 决的問題 もんだい 。當 とう 前 ぜん 主流 しゅりゅう 嘗試理論 りろん 有 ゆう :超 ちょう 弦 つる 理論 りろん 、迴圈量子 りょうし 重力 じゅうりょく 理論 りろん 等 ひとし 等 ひとし 。[33] [34]
哲学 てつがく 观点[ 编辑 ]
量子力学 りょうしりきがく 是 ぜ 經歷 けいれき 最 さい 严格验证的 てき 物理 ぶつり 理 り 论之一 いち 。至 いたり 今 こん 为止,尚 なお 未 み 找到任 にん 何 なん 能 のう 夠推翻 こぼし 量子力学 りょうしりきがく 的 てき 实验数 すう 据 すえ 。大 だい 多数 たすう 物理 ぶつり 学者 がくしゃ 认为,“几乎”在所 ざいしょ 有情 うじょう 况下,它正确地描写 びょうしゃ 能 のう 量 りょう 和物 あえもの 质的物理 ぶつり 性 せい 质。虽然如此,量子力学 りょうしりきがく 中 ちゅう ,依然 いぜん 存在 そんざい 着 ぎ 概念 がいねん 上 じょう 的 てき 弱点 じゃくてん 和 わ 缺陷 けっかん ,除 じょ 前面 ぜんめん 所 しょ 述 じゅつ 關 せき 於万有引力的量子理论的缺乏以外,現今 げんこん ,对於量子力学 りょうしりきがく 的 てき 詮 かい 释依然 いぜん 存在 そんざい 着 ぎ 嚴重 げんじゅう 争 そう 议。[35] [30] :4-5
從 したがえ 初 はつ 始 はじめ 到 いた 現今 げんこん ,量子力學 りょうしりきがく 的 てき 各種 かくしゅ 反 はん 直覺 ちょっかく 論述 ろんじゅつ 與 あずか 結果 けっか 一直不停地引起在哲學、詮 かい 釋 しゃく 方面 ほうめん 的 てき 強烈 きょうれつ 辯論 べんろん 。甚至一 いち 些基礎 きそ 論點 ろんてん ,例 れい 如,馬 うま 克 かつ 斯·玻恩關 せき 於概率 りつ 幅 はば 與 あずか 概 がい 率 りつ 分 ぶん 佈的基本 きほん 定則 ていそく ,也需要 よう 經過 けいか 數 すう 十 じゅう 年 ねん 的 てき 嚴格 げんかく 思考 しこう 論證 ろんしょう ,才 ざい 被 ひ 學術 がくじゅつ 界 かい 接受 せつじゅ 。[f] 理 り 察·費 ひ 曼 曾經說 せつ 過 か 一 いち 句 く 銘 めい 言 ごと :「我 わが 認 みとめ 為 ため 我 わが 可 か 以有把握 はあく 地 ち 說 せつ ,沒 ぼつ 有人 ゆうじん 懂得量子力學 りょうしりきがく !」[36] 史 ふみ 蒂文·溫 ぬる 伯 はく 格 かく 承認 しょうにん :「依 よ 照 て 我 わが 現在 げんざい 的 てき 看 み 法 ほう ,完全 かんぜん 令 れい 人 じん 滿 まん 意 い 的 てき 量子力學 りょうしりきがく 詮 かい 釋 しゃく 並 なみ 不 ふ 存在 そんざい 。」[37]
雖然在 ざい 發表 はっぴょう 後 ご 已 やめ 經過 けいか 七 なな 十 じゅう 幾 いく 年 ねん 光陰 こういん ,哥本哈根詮 かい 釋 しゃく 仍舊是 ぜ 最 さい 為 ため 物理 ぶつり 學者 がくしゃ 接受 せつじゅ 的 てき 對 たい 於量子力學 りょうしりきがく 的 てき 一 いち 種 しゅ 詮 かい 釋 しゃく 。它的主要 しゅよう 貢獻 こうけん 者 しゃ 是 ぜ 尼 あま 尔斯·玻尔與 あずか 沃纳·海 うみ 森 もり 堡 。根據 こんきょ 這種詮 かい 釋 しゃく ,量子力學 りょうしりきがく 的 てき 概 がい 率 りつ 性 せい 論述 ろんじゅつ 不 ふ 是 ぜ 一 いち 種 しゅ 暫時 ざんじ 補 ほ 丁 ひのと ,並 なみ 且最終 さいしゅう 將 しょう 會 かい 被 ひ 一種命定性理論取代,它必須被視 し 為 ため 一種最終拋棄經典因果論思維的動作。在 ざい 這裡,任 にん 何 なん 量子力學 りょうしりきがく 形式 けいしき 論 ろん 的 てき 良好 りょうこう 定義 ていぎ 的 てき 應用 おうよう 必須 ひっす 將 はた 實驗 じっけん 設置 せっち 納入 のうにゅう 考量 こうりょう ,這是因 いん 為 ため 不同 ふどう 實驗 じっけん 狀 じょう 況 きょう 獲得 かくとく 的 てき 結果 けっか 所 しょ 具有 ぐゆう 的 てき 互補性 せい 。[20] :15-16
身 み 為 ため 量子 りょうし 理論 りろん 的 てき 創始 そうし 者 しゃ 之 の 一的愛因斯坦很不滿意這種非命定性的論述。他 た 認 みとめ 為 ため 量子力學 りょうしりきがく 不 ふ 具有 ぐゆう 完備 かんび 性 せい ,他 た 提出 ていしゅつ 一 いち 系列 けいれつ 反駁 はんばく 論述 ろんじゅつ ,其中最 さい 著名 ちょめい 的 てき 就是愛 あい 因 いん 斯坦-波多 はた 爾 なんじ 斯基-羅 ら 森 もり 佯謬 。這佯謬建立 こんりゅう 於定 てい 域 いき 實在 じつざい 論 ろん 。假設 かせつ 局 きょく 區域 くいき 實在 じつざい 論 ろん 成立 せいりつ ,則 のり 量子力學 りょうしりきがく 不 ふ 具有 ぐゆう 完備 かんび 性 せい 。接近 せっきん 三 さん 十 じゅう 年 ねん 以後 いご ,約 やく 翰·貝 かい 爾 なんじ 發 はつ 佈論文 ろんぶん 表示 ひょうじ ,對 たい 於這個 こ 佯謬稍 やや 加 か 理論 りろん 延伸 えんしん ,就會導 しるべ 致對於量子力學 りょうしりきがく 與 あずか 定 てい 域 いき 實在 じつざい 論 ろん 出現 しゅつげん 不同 ふどう 的 てき 預言 よげん ,因 いん 此可以做實驗 じっけん 檢 けん 試 ためし 量子 りょうし 世界 せかい 到底 とうてい 與 あずか 哪種預言 よげん 一致 いっち 。[38] [39] 為 ため 此,完成 かんせい 了 りょう 很多相關 そうかん 實驗 じっけん ,這些實驗 じっけん 確定 かくてい 量子力學 りょうしりきがく 的 てき 預言 よげん 正確 せいかく 無 な 誤 あやま ,定 てい 域 いき 實在 じつざい 論 ろん 無法 むほう 描述量子 りょうし 世界 せかい 。[40]
休 きゅう ·艾 もぐさ 弗 どる 雷 かみなり 特 とく 三 さん 世 せい 提出 ていしゅつ 的 てき 多 た 世界 せかい 诠释 认为,量子 りょうし 理 り 论所做出的 てき 可能 かのう 性 せい 的 てき 预言,全部 ぜんぶ 會同 かいどう 步 ふ 实现,这些现实成 なり 为彼此 ひし 之 の 间毫無 む 關聯 かんれん 的 てき 平行 へいこう 宇宙 うちゅう 。在 ざい 这種诠释裏 うら ,波 は 函数 かんすう 不 ふ 塌缩,它的发展是 ぜ 决定性 せい 的 てき 。但 ただし 是 ぜ 由 よし 於隻身 み 观察者 しゃ 无法存在 そんざい 於所有 しょゆう 的 てき 平行 へいこう 宇宙 うちゅう 裏 うら ,只 ただ 能 のう 观察在 ざい 身 み 處 しょ 的 てき 宇宙 うちゅう 內發生 はっせい 的 てき 事件 じけん ,而無法 ほう 觀 かん 察到其它平行 へいこう 宇宙 うちゅう 內發生 はっせい 的 てき 事件 じけん 。这種诠释不 ふ 需要 じゅよう 特殊 とくしゅ 處理 しょり 测量動作 どうさ 。在 ざい 这理论裏,薛定谔方程 ほど 無論 むろん 何處 どこ 無論 むろん 何時 いつ 都 と 成立 せいりつ 。對 たい 於任何 なん 測量 そくりょう 動作 どうさ ,必須 ひっす 將 はた 整 せい 個 こ 系統 けいとう ,測量 そくりょう 儀 ぎ 器 き 與 あずか 被 ひ 測量 そくりょう 物體 ぶったい ,全部 ぜんぶ 納入 のうにゅう 薛定谔方程 ほど 的 てき 運算 うんざん 。[41] [42] 測量 そくりょう 儀 ぎ 器 き 與 あずか 被 ひ 測量 そくりょう 物體 ぶったい 所有 しょゆう 可能 かのう 的 てき 量子 りょうし 態 たい 都 と 存在 そんざい 於一種真實的量子疊加,形成 けいせい 了 りょう 糾纏態 たい 。雖然平行 へいこう 宇宙 うちゅう 具有 ぐゆう 命 いのち 定性 ていせい ,觀察 かんさつ 者 しゃ 意識 いしき 到 いた 由 よし 概 がい 率 りつ 主導 しゅどう 的 てき 非命 ひめい 定 てい 行為 こうい ,因 いん 為 ため 觀察 かんさつ 者 しゃ 只 ただ 能 のう 觀 かん 察到自身 じしん 所在 しょざい 的 てき 宇宙 うちゅう 。多 た 世界 せかい 诠释能 のう 夠透過 とうか 貝 かい 爾 なんじ 的 てき 檢 けん 試 ためし 實驗 じっけん 。近 こん 期 き 研究 けんきゅう 發展 はってん 將 はた 多 た 世界 せかい 诠释與 あずか 量子 りょうし 退 すさ 相 あい 干 ひ 理論 りろん 合併 がっぺい 在 ざい 一起來解釋主觀的波函數塌縮。由 よし 於量子 りょうし 退 すさ 相 あい 干 ひ 機 き 制 せい ,糾纏態 たい 會 かい 快速 かいそく 地 ち 演 えんじ 化 か 為 ため 經典 きょうてん 混合 こんごう 態 たい 。[43]
戴维·玻姆 提出 ていしゅつ 了 りょう 一種非定域性的隱 かくれ 變量 へんりょう 理論 りろん ,稱 たたえ 為 ため 導 しるべ 航 こう 波 は 理論 りろん 。在 ざい 这種詮 かい 释裏,波 は 函数 かんすう 被 ひ 理解 りかい 为粒子 りゅうし 的 てき 一 いち 个導 しるべ 航 こう 波 は 。从结果 はて 上 じょう ,这个理 り 论预言 げん 的 てき 实验结果,与 あずか 非 ひ 相 あい 对论哥本哈根诠释的 てき 预言完全 かんぜん 一 いち 样,因 いん 此,使用 しよう 实验手段 しゅだん 无法鉴别这两个解释。虽然这个理 り 论的预言是 ぜ 命 いのち 定性的 ていせいてき ,但 ただし 是 ぜ 由 よし 於不确定原理 げんり 无法推测出 で 隐变量的 りょうてき 精 せい 确状态,其结果 はて 跟哥本 ほん 哈根诠释的 てき 結果 けっか 一 いち 样,使用 しよう 導 しるべ 航 こう 波 は 理論 りろん 来 らい 解 かい 释,实验的 てき 结果具有 ぐゆう 概 がい 率 りつ 性 せい 。至 いたり 今 こん 为止,还不能 ふのう 确定这个解 かい 释是否 ひ 能 のう 够扩展 てん 到 いた 相 あい 对论量子力学 りょうしりきがく 上 じょう 去 さ 。路 みち 易 えき ·德 とく 布 ぬの 罗意和 かず 其他人 たにん 也提出 ていしゅつ 过类似 に 的 てき 隐变量 りょう 解 かい 释。[44] [45]
在 ざい 许多现代技 わざ 术装备中,量子 りょうし 效 こう 应起了 りょう 重要 じゅうよう 的 てき 作用 さよう ,例 れい 如,激 げき 光 こう 的 てき 工作 こうさく 機 き 制 せい 是 ぜ 愛 あい 因 いん 斯坦提出 ていしゅつ 的 てき 受激發射 はっしゃ 、电子显微镜 利用 りよう 電子 でんし 的 てき 波 なみ 粒 つぶ 二 に 象 ぞう 性 せい 來 らい 增加 ぞうか 解析 かいせき 度 ど 、原子 げんし 钟使用 しよう 束縛 そくばく 於原子 げんし 的 てき 電子 でんし 從 したがえ 一 いち 個 こ 能 のう 級 きゅう 躍 おど 遷至另一個能級時所發射出的微 ほろ 波 なみ 信號 しんごう 的 てき 頻 しき 率 りつ 來 らい 計算 けいさん 與 あずか 維持 いじ 時間 じかん 的 てき 準 じゅん 確 かく 性 せい 、核 かく 磁共振 きょうしん 成 なり 像 ぞう 倚賴核 かく 磁共振 きょうしん 機 き 制 せい 來 らい 探測 たんそく 物體 ぶったい 內部的 てき 結構 けっこう 。对半 はん 导体的 てき 研究 けんきゅう 导致了 りょう 二 に 极管和 わ 三 さん 极管的 てき 发明,這些都 と 是 ぜ 現代 げんだい 電子 でんし 系統 けいとう 與 あずか 電子 でんし 器 き 件 けん 不可 ふか 或 ある 缺 かけ 的 てき 元 もと 件 けん 。[30] :5-10
以下 いか 列 れつ 出 で 了 りょう 一 いち 些量子力學 りょうしりきがく 的 てき 應用 おうよう ,但 ただし 實際 じっさい 上 じょう 其應用 おうよう 並 なみ 不 ふ 限 きり 於這些領域 りょういき 。
电子器 き 件 けん [ 编辑 ]
量子力学 りょうしりきがく 在 ざい 电子器 き 件 けん 中 ちゅう 得 え 到 いた 了 りょう 广泛应用。比 ひ 如发光二 に 极管 在 ざい 日常 にちじょう 照明 しょうめい 中 ちゅう 应用中 ちゅう 越来 ごえく 越 えつ 广泛[46] 。现代计算机 つくえ 的 てき 基 もと 础,微 ほろ 处理器 き ,由 よし 上 じょう 亿个半 はん 导体晶 あきら 体 からだ 管 かん 集成 しゅうせい ,且随着 ぎ 晶 あきら 体 からだ 管 かん 数量 すうりょう 的 てき 增加 ぞうか ,晶 あきら 体 からだ 管 かん 中 ちゅう 的 てき 量子 りょうし 效 こう 应越来 らい 越 こし 明 あきら 显。量子力学 りょうしりきがく 对于解 かい 释和模 も 拟半导体器 き 件 けん 中 ちゅう 的 てき 电学、光学 こうがく 、热学性 せい 质等尤 ゆう 其重要 じゅうよう 。[3] :382-386
量子力学 りょうしりきがく 还是量子 りょうし 隧穿器 き 件 けん 工作 こうさく 的 てき 基 もと 础。比 ひ 如USB非 ひ 易 えき 失 しつ 性 せい 闪存 中 なか ,信 しん 息 いき 的 てき 存 そん 储和读取都通 みやこどおり 过量子 りょうし 隧穿实现。[47]
超 ちょう 导 电子器 き 件 けん 也与量子力学 りょうしりきがく 有 ゆう 着 ぎ 密 みつ 切 きり 的 てき 关系。
计算机 つくえ [ 编辑 ]
相 そう 比 ひ 于晶体 からだ 管 かん 等 とう 电子器 き 件 けん ,量子 りょうし 计算机 つくえ 的 てき 研 とぎ 制 せい 则更为前沿。在 ざい 一 いち 些特定 とくてい 算法 さんぽう 下 か ,量子 りょうし 计算机 つくえ 的 てき 速度 そくど 会 かい 比 ひ 经典架 か 构的计算机 つくえ 快 かい 成 なり 千 せん 上 じょう 万 まん 倍 ばい (比 ひ 如量子 りょうし 退 すさ 火 ひ 算法 さんぽう )。经典计算机 つくえ 使用 しよう 0和 わ 1作 さく 为比 ひ 特 とく ,而量子 りょうし 计算机 つくえ 则使用 しよう 量子 りょうし 位 い 作 さく 为基本 きほん 单位。量子 りょうし 位 い 由 よし 不同 ふどう 的 てき 电子态叠加 か 形成 けいせい 。[30] :91-100
宇宙 うちゅう 學 がく [ 编辑 ]
由 ゆかり FIRAS儀 ぎ 器 き 對 たい COBE觀測 かんそく 的 てき 宇宙 うちゅう 微 ほろ 波 なみ 背景 はいけい 輻射 ふくしゃ 光 こう 譜 ふ ,為 ため 最 さい 精確 せいかく 測量 そくりょう 的 てき 黑 くろ 體 たい 輻射 ふくしゃ 光 ひかり 譜 ふ 性質 せいしつ ,[48] 即 そく 使 つかい 將 はた 圖像 ずぞう 放 ひ 大 だい ,誤差 ごさ 範圍 はんい 也極小 しょう ,無法 むほう 由 よし 理論 りろん 曲線 きょくせん 中分 なかぶん 辨 べん 觀測 かんそく 數 すう 據 よりどころ 。
量子力學 りょうしりきがく 能 のう 夠用來 らい 解釋 かいしゃく 很多奇異 きい 的 てき 宇宙 うちゅう 現象 げんしょう ,例 れい 如,宇宙 うちゅう 微 ほろ 波 なみ 背景 はいけい 的 てき 頻 しき 譜 ふ 可 か 以用普 ひろし 朗 ろう 克 かつ 黑 くろ 體 たい 輻射 ふくしゃ 定律 ていりつ 來 らい 解釋 かいしゃく 。宇宙 うちゅう 微 ほろ 波 なみ 背景 はいけい 證 しょう 實 じつ 了 りょう 大 だい 爆 ばく 炸理論 ろん 的 てき 正確 せいかく 無 な 誤 あやま ,自 じ 此,穩態理論 りろん 開始 かいし 式微 しきび 。從 したがえ 宇宙 うちゅう 微 ほろ 波 なみ 背景 はいけい 可 か 以推論 ろん ,早期 そうき 宇宙 うちゅう 非常 ひじょう 炙 あぶ 熱 ねつ 、對 たい 於電磁 でんじ 輻射 ふくしゃ 不透明 ふとうめい 、具有 ぐゆう 均質 きんしつ 性 せい 與 あずか 各 かく 向 こう 同性 どうせい ,是 ぜ 標準 ひょうじゅん 的 てき 黑 くろ 體 たい 。[49] :273 [50] :152
在 ざい 恆星 こうせい 的 てき 生命 せいめい 終點 しゅうてん ,當 とう 所有 しょゆう 核 かく 燃料 ねんりょう 都 と 已 やめ 用 よう 盡 つき ,恆星 こうせい 會 かい 開始 かいし 引力 いんりょく 坍缩的 てき 過程 かてい ,最終 さいしゅう 可能 かのう 變 へん 為 ため 白 しろ 矮星 、中子 なかご 星 ぼし 或 ある 黑 くろ 洞 ほら 。這是因 いん 為 ため 包 つつみ 立 りつ 不 ふ 相 あい 容 よう 原理 げんり 的 てき 作用 さよう 。由 よし 於電子 でんし 遵守 じゅんしゅ 包 つつみ 立 りつ 不 ふ 相 あい 容 よう 原理 げんり ,因 いん 此在坍缩時 じ ,假 かり 若 わか 電子 でんし 簡併壓力 あつりょく 能 のう 夠克服 こくふく 引力 いんりょく ,就會形成 けいせい 白 しろ 矮星,否 いや 則 のり 會 かい 繼續 けいぞく 坍缩,由 ゆかり 於中子 なかご 也遵守 じゅんしゅ 包 つつみ 立 りつ 不 ふ 相 あい 容 よう 原理 げんり ,這時假 かり 若 わか 中子 なかご 簡併壓力 あつりょく 能 のう 夠克服 こくふく 引力 いんりょく ,則 のり 會 かい 形成 けいせい 中子 なかご 星 ぼし ,否 いや 則 のり 就會坍缩成 なり 黑 くろ 洞 ほら 。[51] :286-287
化学 かがく [ 编辑 ]
任 にん 何 なん 物 ぶつ 质的化学 かがく 性質 せいしつ ,均 ひとし 是 ぜ 由 よし 其原 そのはら 子 こ 或 ある 分子 ぶんし 的 てき 电子结构所 しょ 决定的 てき 。通 つう 过解析 かいせき 包括 ほうかつ 了 りょう 所有 しょゆう 相 しょう 关的原子核 げんしかく 和 わ 电子的 てき 多 た 粒子 りゅうし 薛定谔方程 ほど ,可 か 以计算出 さんしゅつ 该原子 こ 或 ある 分子 ぶんし 的 てき 电子结构。在 ざい 实践中 ちゅう ,人 にん 们认识到,要 よう 计算这样的 てき 方 かた 程 ほど 实在太 ふとし 复杂,對 たい 於許多 きょた 案 あん 例 れい ,必需 ひつじゅ 使用 しよう 简化的 てき 模型 もけい ,找到可 か 行 ぎょう 的 てき 數學 すうがく 計算 けいさん 方法 ほうほう ,才能 さいのう 夠找到近似 きんじ 的 てき 电子结构,從 したがえ 而确定 じょう 物 ぶつ 质的化学 かがく 性質 せいしつ 。[52] :193-195 實際 じっさい 上 じょう ,量子 りょうし 電動 でんどう 力學 りきがく 是 ぜ 化學 かがく 的 てき 基礎 きそ 原理 げんり [53] 。
量子力學 りょうしりきがく 可 か 以詳細 しょうさい 描述原子 げんし 的 てき 電子 でんし 結構 けっこう 與 あずか 化學 かがく 性質 せいしつ 。對 たい 於只擁 よう 有 ゆう 一 いち 個 こ 束縛 そくばく 電子 でんし 的 てき 氫原子 げんし ,薛丁格 かく 方程式 ほうていしき 有 ゆう 解析 かいせき 解 かい ,可 か 以計算出 さんしゅつ 相關 そうかん 的 てき 能 のう 級 きゅう 與 あずか 氫原子 げんし 軌域 ,而且能 のう 級 きゅう 符合 ふごう 氫原子 げんし 光 こう 譜 ふ 實驗 じっけん 的 てき 數 すう 據 よりどころ ,從 したがえ 每 ごと 一種氫原子軌域可以得到對應的電子概率分佈。對 たい 於其它種原子 げんし (多 た 電子 でんし 原子 げんし ),薛丁格 かく 方程式 ほうていしき 沒 ぼつ 有 ゆう 解析 かいせき 解 かい ,只 ただ 能 のう 得 え 到 いた 近似 きんじ 解 かい ,可 か 以計算出 さんしゅつ 近似 きんじ 氫原子 げんし 軌域的 てき 哈特里 さと 原子 げんし 軌域 ,形狀 けいじょう 相 しょう 同 どう ,但 ただし 尺寸 しゃくすん 與能 よのう 級 きゅう 模 も 式 しき 不 ふ 一 いち 樣 よう 。使用 しよう 哈特里 さと 原子 げんし 軌域,可 か 以解釋 かいしゃく 原子 げんし 的 てき 電子 でんし 結構 けっこう 與 あずか 化學 かがく 性質 せいしつ ,週 しゅう 期 き 表 ひょう 的 てき 元素 げんそ 排列 はいれつ 。[52] :193-195
量子力學 りょうしりきがく 能 のう 夠解釋 かいしゃく ,在 ざい 分子 ぶんし 裏 うら 的 てき 束縛 そくばく 電子 でんし 怎樣將 はた 分子 ぶんし 內部的 てき 原子 げんし 綑綁在 ざい 一 いち 起 おこり 。對 たい 於最為 ため 簡單 かんたん ,只 ただ 擁 よう 有 ゆう 一 いち 個 こ 束縛 そくばく 電子 でんし 的 てき 氫分子 こ 離 はなれ 子 こ H2 + ,應用 おうよう 玻恩–奥本 おくもと 海 かい 默 だま 近似 きんじ (兩個 りゃんこ 原子核 げんしかく 固定 こてい 不動 ふどう ),薛丁格 かく 方程式 ほうていしき 有 ゆう 解析 かいせき 解 かい ,可 か 以計算出 さんしゅつ 它的分子 ぶんし 軌域 。但 ただし 是 ぜ 對 たい 於其它更為 ため 複雜 ふくざつ 的 てき 分子 ぶんし ,薛丁格 かく 方程式 ほうていしき 沒 ぼつ 有 ゆう 解析 かいせき 解 かい ,只 ただ 能 のう 得 え 到 いた 近似 きんじ 解 かい ,只 ただ 能 のう 計 けい 算出 さんしゅつ 近似 きんじ 的 てき 分子 ぶんし 軌域。理 り 论化学 がく 中 なか 的 てき 分 ぶん 支 ささえ ,量子 りょうし 化学 かがく 和 わ 计算化学 かがく ,專 せん 注 ちゅう 於使用 しよう 近似 きんじ 的 てき 薛定谔方程 ほど ,来 らい 计算复杂的 てき 分子 ぶんし 的 てき 结构及其化学 かがく 性質 せいしつ 。[52] :235ff
信 しん 息 いき 学 がく [ 编辑 ]
目前 もくぜん 的 てき 研究 けんきゅう 聚焦於找到 いた 可 か 靠 もたれ 與能 よのう 夠直接 ちょくせつ 处理量子 りょうし 态的方法 ほうほう 。量子 りょうし 系統 けいとう 擁 よう 有 ゆう 一 いち 種 しゅ 特性 とくせい ,即 そく 對 たい 於量子 りょうし 數 すう 據 よりどころ 的 てき 測量 そくりょう 會 かい 不可避 ふかひ 免 めん 地 ち 改變 かいへん 數 すう 據 よりどころ ,這種特性 とくせい 可 か 以用來 らい 偵測出 で 任 にん 何 なん 竊聽動作 どうさ 。倚賴這特性 せい ,量子 りょうし 密 みつ 碼學能 のう 夠保證 ほしょう 通信 つうしん 安全 あんぜん 性 せい ,使 つかい 得 とく 通信 つうしん 双方 そうほう 能 のう 够产生 せい 并分享一 きょういち 个随机 つくえ 的 てき ,安全 あんぜん 的 てき 密 みつ 钥 ,来 らい 加 か 密 みつ 和解 わかい 密 みつ 信 しんじ 息 いき 。比較 ひかく 遙遠 ようえん 的 てき 目標 もくひょう 是 ぜ 發展 はってん 出 で 量子 りょうし 電腦 でんのう 。由 よし 於量子 りょうし 态具有 ぐゆう 量子 りょうし 叠加的 てき 特性 とくせい ,理 り 论而言 ごと ,量子 りょうし 電腦 でんのう 可 か 以達成 たっせい 高度 こうど 并行计算 ,其計算 けいさん 速度 そくど 有 ゆう 可能 かのう 以指數 すう 函數 かんすう 快 かい 過 か 普通 ふつう 電腦 でんのう 。另外,應用 おうよう 量子 りょうし 纏 まとい 結 ゆい 特性 とくせい 與 あずか 經典 きょうてん 通 どおり 訊理論 ろん ,量子 りょうし 遙 はるか 傳 つたえ 能 のう 夠將物體 ぶったい 的 てき 量子 りょうし 態 たい 從 したがえ 某 ぼう 個 こ 位置 いち 傳送 でんそう 至 いたり 另一 いち 個 こ 位置 いち 。這是正 ぜせい 在 ざい 積極 せっきょく 進行 しんこう 的 てき 一門 いちもん 學術 がくじゅつ 領域 りょういき 。[54]
参 まいり 见[ 编辑 ]
註釋 ちゅうしゃく [ 编辑 ]
^ 1922年 ねん ,阿 おもね 尔伯特 とく ·爱因斯坦 评价当 とう 时对于超 ちょう 导的 てき 理 り 论解释:“目前 もくぜん 我 わが 们对于复合 ごう 系 けい 统的量子力学 りょうしりきがく 的 てき 深 ふか 远意义仍一 いち 无所知 ち 。在 ざい 这些模糊 もこ 的 てき 概念的 がいねんてき 基 もと 础上,我 わが 们距离构造 づくり 出 で (能 のう 描述超 ちょう 导现象 ぞう 的 てき )理 り 论的目 め 标仍很遥远。[3] :86
^ 2.0 2.1 雖然每 ごと 一點表示一個電子抵達探測屏,這事實 じじつ 並 なみ 不能 ふのう 表 ひょう 現出 げんしゅつ 電子 でんし 的 てき 粒子 りゅうし 性 せい ,因 いん 為 ため 探測 たんそく 器 き 是 ぜ 由 よし 離散 りさん 原子 げんし 組成 そせい 的 てき ,這可以詮釋 しゃく 為 ため 電子 でんし 波 は 與 あずか 離散 りさん 原子 げんし 彼此 ひし 之 の 間 あいだ 的 てき 相互 そうご 作用 さよう 。[10]
^ 使用 しよう 可 か 觀察 かんさつ 量 りょう
A
{\displaystyle A}
的 てき 基底 きてい
e
1
,
e
2
,
…
,
e
n
{\displaystyle e_{1},e_{2},\dots ,e_{n}\ }
,量子 りょうし 態 たい
|
ψ ぷさい
⟩
{\displaystyle |\psi \rangle }
可 か 以表示 ひょうじ 為 ため
|
ψ ぷさい
⟩
=
∑
j
c
j
|
e
j
⟩
{\displaystyle |\psi \rangle =\sum _{j}c_{j}|e_{j}\rangle }
;其中
c
j
{\displaystyle c_{j}}
是 ぜ 量子 りょうし 態 たい
|
ψ ぷさい
⟩
{\displaystyle |\psi \rangle }
處 しょ 於本徵 ちょう 態 たい
|
e
j
⟩
{\displaystyle |e_{j}\rangle }
的 てき 概 がい 率 りつ 幅 はば 。根據 こんきょ 波 なみ 恩 おん 定則 ていそく ,對 たい 於這測量 そくりょう ,獲得 かくとく 本 ほん 徵 ちょう 值
a
i
{\displaystyle a_{i}}
的 てき 概 がい 率 りつ 為 ため
|
⟨
e
i
|
ψ ぷさい
⟩
|
2
=
|
c
i
|
2
{\displaystyle |\langle e_{i}|\psi \rangle |^{2}=|c_{i}|^{2}}
。
^ 反對稱 はんたいしょう 性 せい 波 なみ 函數 かんすう 為 ため
[
sin
(
x
)
sin
(
3
y
)
−
sin
(
3
x
)
sin
(
y
)
]
/
2
,
0
≤
x
,
y
≤
π ぱい
{\displaystyle [\sin(x)\sin(3y)-\sin(3x)\sin(y)]/{\sqrt {2}},\qquad 0\leq x,y\leq \pi }
。注意 ちゅうい 到 いた 在 ざい
x
=
y
{\displaystyle x=y}
附近 ふきん ,概 がい 率 りつ 幅 はば 絕對 ぜったい 值很微小 びしょう ,兩個 りゃんこ 費 ひ 米子 よなご 趨向 すうこう 於彼此 ひし 互相遠 とお 離 はなれ 對 たい 方 かた 。
^ 對稱 たいしょう 性 せい 波 なみ 函數 かんすう 為 ため
−
[
sin
(
x
)
sin
(
3
y
)
+
sin
(
3
x
)
sin
(
y
)
]
/
2
,
0
≤
x
,
y
≤
π ぱい
{\displaystyle -[\sin(x)\sin(3y)+\sin(3x)\sin(y)]/{\sqrt {2}},\qquad 0\leq x,y\leq \pi }
。注意 ちゅうい 到 いた 在 ざい
x
=
y
{\displaystyle x=y}
附近 ふきん ,概 がい 率 りつ 幅 はば 絕對 ぜったい 值較大 だい ,兩個 りゃんこ 玻色子 こ 趨向 すうこう 於彼此互相 しょう 接近 せっきん 對 たい 方 かた 。
^ 玻恩詮 かい 釋 しゃく 波 なみ 函數 かんすう 為 ため 在 ざい 某 ぼう 時間 じかん 、某 ぼう 位置 いち 找到粒子 りゅうし 的 てき 概 がい 率 りつ 幅 はば 。這是一 いち 種 しゅ 粒子 りゅうし 論 ろん 。波 なみ 函數 かんすう 也可以詮釋 しゃく 為 ため 「在 ざい 某 ぼう 時間 じかん 、某 ぼう 位置 いち 發生 はっせい 相互 そうご 作用 さよう 的 てき 概 がい 率 りつ 輻 や 」。這較寬 ひろし 鬆 す 的 てき 詮 かい 釋 しゃく 方式 ほうしき 可 か 以適用 てきよう 於波動 はどう 論 ろん 或 ある 粒子 りゅうし 論 ろん 。[10]
参考 さんこう 文献 ぶんけん [ 编辑 ]
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