量子力学基石:薛定谔方程的物理推导与历史探源
二十世纪初,物理学正经历着深刻变革。经典物理学在解释原子光谱、黑体辐射、光电效应等微观现象时遭遇困境,实验结果与理论预言出现系统性偏差。普朗克引入能量量子化概念,爱因斯坦提出光量子假说,玻尔建立原子模型,德布罗意提出物质波假说,这些突破性工作逐步揭示了微观世界
二十世纪初,物理学正经历着深刻变革。经典物理学在解释原子光谱、黑体辐射、光电效应等微观现象时遭遇困境,实验结果与理论预言出现系统性偏差。普朗克引入能量量子化概念,爱因斯坦提出光量子假说,玻尔建立原子模型,德布罗意提出物质波假说,这些突破性工作逐步揭示了微观世界
宏观世界是无数个原子、分子的组合。这些肉眼看不见的微观粒子遵循量子力学,作为整体时却摇身一变服从经典的牛顿动力学,是为不可思议。微观与宏观世界的界线在哪里?这场旷日持久的论争在物理学史上脍炙人口,但在玻尔与爱因斯坦的有生之年只是哲学式的思辩,无法达成共识。
人类情感迷宫里,女性表达思念的方式堪称行为艺术。她们把想念揉碎在"今天食堂的菜有点咸"这类日常汇报里,把牵挂藏在"你上次推荐的剧更新了"的分享欲中。这种含蓄表达,本质是情感领域的薛定谔方程——观测前永远处于"想念"与"不想念"的叠加态。
在物理学的发展历程中,始终存在着两种相辅相成的研究进路。一种是从实验观测出发,通过归纳总结建立能够描述和预测现象的数学框架,这类理论被称为唯象理论。另一种是从基本原理和对称性出发,试图揭示自然界最深层的运作机制,构建具有逻辑自洽性和预言能力的理论体系,这类理论
湍流是出现在非线性科学不同分支领域的常见的动力学行为之一 。通常来说,湍流的运动是不规则的紊流,容易受到外部扰动的影响,是一种不稳定的流动状态,难以通过简单的数学方程描述。而基于相互作用波的多重性的波湍流理论提供了对完全发展的湍流的部分非线性描述。这是现代理论
艾伦·菲迪安 (Ellen Phiddian) 剖析了量子物理学的复杂性,以便像她一样的新手能够理解它所蕴含的变革性技术。本文最初发表于 2024 年 12 月的《宇宙印刷杂志》(Cosmos Print Magazine)。
量子隧穿效应作为量子力学中最为奇特的现象之一,描述了粒子能够穿越经典物理中不可逾越的势垒。在传统的线性量子力学框架下,隧穿概率仅依赖于势垒的高度、宽度以及粒子的能量。然而,当系统引入非线性相互作用时,隧穿行为展现出截然不同的特征。非线性量子隧穿效应不仅在理论上
简而言之,波函数是将微观粒子的波动性和粒子性统一起来的数学描述,它用概率的语言告诉我们微观世界是如何运作的,从而开启了现代物理学和技术的新纪元。
我们所处的世界,看起来是如此的稳固和确定。苹果从树上落下,时钟的指针规律地走动,我们从未怀疑过脚下大地的坚实。然而,这幅清晰的宏观图景之下,却隐藏着一个截然不同的底层现实——一个由概率、叠加和纠缠构成的量子世界。