电磁场具有无限数目的自由度,粗略地讲,时空的每一点都具有两个自由度


股价在每一个点上都是振动的,至少是简谐振动, 至少两个以上自由度,好多物质粒子,包利不相容,各态遍历

在本世纪的二十年代和三十年代,量子力学被极其成功地应用到诸如原子和分子的只具有有限自由度的系统中。但是,当人们尝试将它应用到电磁场时引起了困难,电磁场具有无限数目的自由度,粗略地讲,时空的每一点都具有两个自由度。这些自由度可被认为是一个谐振子,每个谐振子具有各自的位置和动量。因为谐振子不能有精确定义的位置和动量,所以不能处于静止状态。相反的,每个谐振子都具有所谓零点起伏和零点能的某一最小的量。所有这些无限数目的自由度的能量会使电子的表观质量和电荷变成无穷大。


古典力學中,一個諧振子(harmonic oscillator)乃一個系統,當其從平衡位置位移,會感受到一個恢復力F正比於位移x,並遵守虎克定律:


其中k是一個正值常數。

如果F是系統僅受的力,則系統稱作簡諧振子(簡單和諧振子)。而其進行簡諧運動——正中央為平衡點的正弦或餘弦的振動,且振幅與頻率都是常數(頻率不與振幅相依)。

若同時存在一摩擦力正比於速度,則會存在阻尼現象,稱這諧振子為阻尼振子。在這樣的情形,振動頻率小於無阻尼情形,且振幅隨著時間減小。

若同時存在一與時間相依的外力,諧振子則稱作是受驅振子。

力學上的例子包括了單擺(限於小角度位移之近似)、連接到彈簧的質量體,以及聲學系統。其他的相類系統包括了電學諧振子(electrical harmonic oscillator)(參見RLC電路)。

在量子力學裏,量子諧振子 (quantum harmonic oscillator) 是古典諧振子的延伸。其為量子力學中數個重要的模型系統中的一者,因為一任意勢在穩定平衡點附近可以用諧振子勢來近似。此外,其也是少數幾個存在簡單解析解的量子系統。
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