什么是量子力学?“力学”是物理学的一个分支,研究力和运动——宇宙中事物随时间演变的方式。“经典力学”以牛顿运动定律为基础。这是 1900 年左右世界的主流观点。它是经典物理学的一个分支,经典物理学还包括热力学和电磁学。“量子力学”是 1900 年至 1930 年间发展起来的一种新理论,旨在取代牛顿定律,特别用于解释物质微观部分的行为。“量子理论”是一个更具包容性的术语,包括量子思想的更广泛应用。“量子物理学”是微观领域物理学最通用的术语。然而在日常使用中,这些术语实际上是同义词。
最近有两篇论文,一篇由 Jacques Pienaar [ 1 ] 撰写,另一篇由 Časlav Brukner [ 2 ] 撰写,对量子力学的关系诠释 (RQM,也称为关系量子力学) [ 3 – 6 ] 提出了深刻的观察和反对意见。本文将详细讨论这两篇论文。我们指出,其中的观察并不是对 RQM 的挑战,而是澄清和强化此诠释某些方面的论据。由于 Pienaar 的论文更为详细,因此我们主要讨论它,并在相关之处提及 Brukner 的论文。Pienaar 将他对关系诠释的反对意见分为两部分。第一部分涉及 RQM 与狭义相对论的类比;第二部分涉及 RQM 中客观性的地位。在第一部分中,皮纳尔指出,与狭义相对论的类比只是部分的:狭义相对论中变量“相对”的意义比变量“相对”的意义更为有限
波粒二元论DeBroglie假设(衍生和不同形式的波长)物质波及其特性(相位速度波数据包,群体速度和物质波的群体和特性)HeisenbergHeisenberg的不确定性原理(陈述和说明)和不确定性的prince crordiationprinc prind criventerprinc print crive of prinction Function and Time Independent Schrödinger Wave Equation (Meaning of wave function and differential wave equation for matter in 1-dimention Physical significance of Wave Function: Physical Interpretation (Probability density and normalization) Expectation Value in quantum mechanics (Definition and example) Eigen values and eigen functions (Meaning and conditions for Eigen functions) Applications of schrödinger wave equation: Particle in one-dimensional potential well of infinite height (Applying Schrodinger wave equation and boundary conditions for particle and discussion of Eigen values and Eigen functions) Wave functions and the probability densities for the first three values of for a particle in a box (Using Eigen function, for n=1, 2, and 3, probability density and discussion about the wave nodes) Numerical Problems: Problems on de-Broglie hypothesis, uncertainty principle, expectation value, Eigen value and特征功能预期模型问题:预期问题和上学期结束考试问题。
正如我们所见,最简洁的方法是将定义状态的信息包视为抽象希尔伯特空间中的向量。这样做提供了捕捉量子系统物理观察到的属性所需的数学机制。第 8.4.2 节描述了一种建立物理系统状态空间的方法,其中一个基本步骤是将系统的一组基态与测量系统某些物理属性或可观测量时获得的详尽结果集合相关联。将特定状态与特定测量结果联系起来,可以用量子力学来描述量子系统的可观测量,即用厄米算子来描述。本章的主要主题就是如何做到这一点。
最近的两篇论文,一篇是雅克·皮埃纳尔(Jacques Pienaar)[1],另一篇论文撰写了ˇ caslav brukner [2],目前对Quantum力学的关系解释(RQM,也称为关系量子量子力学)的有见地的观察和异议[3-6]。在这里,我们在此处讨论这些论文。我们指出,其中的观察并不是针对RQM的挑战:它们是澄清和加强这种解释的某些方面的论点。由于Pienaar的论文更详细,我们主要解决了它,并提到了Brukner的论文。Pienaar将他的异议分为两部分。首先考虑RQM与特殊相对论之间的类比;第二个涉及RQM中客观性的状态。在第一个部分中,Piena-Aar指出,具有特殊相对论的类比只是部分:变量在特殊相对性中“相对”的含义比RQM中变量“相对”的含义更受限制。在第二部分中,他认为RQM不能简化为变量的关系,因为事实本身是相对的,并且没有绝对的方法比较两个系统的透视。两个观察都是正确的。,但它们不是对RQM的理解。这是强调RQM观点的激进性的考虑因素。rqm并不假装使量子理论的革命性较低。它只声称存在一种连贯而完整的思考量子现象的方式,而量子现象是有意义的,而无需许多世界,避免了许多世界,避免变量,认知剂或一个宏观的古典世界。因此,皮埃纳尔(Pienaar)提出的两个反对意见只是希望破坏其核心(激进)思想的RQM。pienaar以五个“无关定理”的形式使他的异议混凝土,这些形式应该将RQM的主张相互针对彼此。为此,他以六个“索赔”为单位的RQM求婚,称他为RQM:1 - RQM:6。这是一个详细的,主要是Accu-
𝜏 𝑧 |𝑢⟩= |𝑢⟩ 和 𝜏 𝑧 |𝑑⟩= −|𝑑⟩ 𝜏 𝑥 |𝑢⟩= |𝑑⟩ 和 𝜏 𝑥 |𝑑⟩= |𝑢⟩ 𝜏 𝑦 |𝑢⟩= 𝑖|𝑑⟩ 和 𝜏 𝑦 |𝑢⟩= −𝑖|𝑢⟩ 写出张量积状态的所有可能组合的方程 𝜎 𝑧 |𝑢𝑢⟩= |𝑢𝑢⟩ 等。练习 6.5 证明以下定理:当以下任何一个Alice 和 Bob 的自旋算子作用于乘积状态,结果仍然是乘积状态。证明在乘积状态下,𝜎̅ 或 𝜏̅ 的任何分量的期望值与在单个单自旋状态下的期望值相同。练习 6.6 假设 Charlie 已准备好单重态中的两个自旋。这一次,Bob 测量 𝜏 𝑦 ,Alice 测量 𝜎 𝑥 。𝜎 𝑥 𝜏 𝑦 的期望值是多少?这说明两次测量之间的相关性如何?
在这次演讲中,阐明了Gottingen在制定量子力学中所起的核心作用。首先要简短的历史记录,对二十世纪的二十年来实现这一目标的早期步骤[1]。量子理论制定的第一步发生在1900年,马克斯·普朗克(Max Planck)通过将墙壁作为谐波振荡器的系统来解释黑体辐射的光谱。他假设发出和吸收的能量是Hν的整数倍数,其中ν是振荡器的频率,H是普朗克的常数,他使用热力学参数提前引入了Planck的常数。在1905年,阿尔伯特·爱因斯坦(Albert Einstein)假设存在光量子(仅在后来被称为光子)。这使他得出了光电效果的理论解释。卢瑟福(Rutherford)对金箔(1911)的α颗粒的散射实验提出了一种原子的行星模型,并具有沉重的带电核由电子表现出来。由于电子执行加速运动,它们会根据麦克斯韦的方程式辐射,因此这些原子在经典物理学的描述中不能稳定。这与提出的J.J.的李子布丁模型相反。汤姆森(Thomson)在1904年。在此模型中,假定电子在连续的正电荷背景和固定配置中自由频道,其中没有发射辐射[2]。该模型是由卢瑟福的实验伪造的。此假设导致离散的能量值e n w(n)= - e r /n 2 < /div> < /div>尽管这一事实是类似的“ Jellium模型”,但在固态物理学的后面引入了与模仿简单金属的特性。为了了解原子的稳定性并提出了高温下氢发出的光谱线的理论描述,NILS BOHR(1885-1962)在1913年推测,该电子不会辐射电子在integer of Integer of integer of integer of integer of integer fy的值中,该值不在integer of integul of integul上。
3 我们可以注意到,在经典的 N 体问题(例如重力)中,一个粒子的运动方程也取决于所有其他粒子的位置。但在这种情况下,经典方程会为其他有影响的物体分配参数值。然而,Bohm 的制导方程将系统的配置视为一个整体。因此,不可能为某个特定粒子分配参数值或各个其他粒子的单独影响。
在本次研讨会上,我们将研究量子测量理论。首先,我们将详细描述测量量子态的过程。然后,我们将介绍弱测量的概念,它提供的有关波的信息较少,但有其他好处。在弱测量领域,我们将观察到一些奇怪的结果。调整我们对测量理论的期望非常重要。即使我们将更详细地描述测量过程,而不仅仅是陈述投影假设,量子力学的基本测量问题仍然存在。在这个理论的范围内,我们无法解释测量的投影性质、玻恩规则或波函数坍缩。量子世界和我们的经典经验之间仍然存在差距,这可以通过对量子力学的解释来解决。我们不会在本研讨会上处理这个问题,因为我们将专注于描述观察到的量子系统和测量设备之间的相互作用。这样,我们将能够研究测量对观察到的系统的影响,调节相互作用的强度,并获得必要的测量统计数据。我们将在第 4 章中看到,弱测量背后的动机不仅仅是出于无望的量子爱好者的好奇心,而是为了强大的实验应用。