量子力学里面只有概率而没有确定值,以该质点的一维位置为例,我不确定它到底在哪个点上,只知道它在数轴上这的点出现的概率大点,在那的

来源: 2010-04-22 08:31:48 [博客] [旧帖] [给我悄悄话] 本文已被阅读:

量子力学:
宏观理论里面描述一个质点会用位移啊动量啊等等,它们在某一个时刻里面都是确定的值。
量子力学里面只有概率而没有确定值,以该质点的一维位置为例,我不确定它到底在哪个点上,只知道它在数轴上这的点出现的概率大点,在那的点出现的概率小点,我们只要知道了它在数轴上各个点出现的概率的一个分布情况,就算是了解了这个点的位置;同样的,质点的动量也是这样,我们只知道它的动量为某个值的可能性。
然后像宏观里有波动方程什么的一样,这里也有个薛定厄方程,怎么来的先别管了,问题是,宏观物理量的确定值到这里成了概率分布函数,它们之间怎么运算?
方法有两个,一个用概率波,一个用矩阵,最后还能证明两者是等价的。具体的东西首先要有一些线性代数和数学物理方法的基础,才好理解的。
然后《初等量子力学》里面就拿这套理论来求解一下氢原子的能级,求解原理和宏观的差不多,无非是边界条件解方程,就是方程不一样,运算法则也不一样。

相对论:
狭义相对论稍微简单些,以往我们都用位移关于时间的函数x(t)来描述运动,现在把时间这个量经过处理后(-ict),与位移x并列组成矩阵,用矩阵来描述质点状态,自然运算也就成为了矩阵运算。
狭义相对论不单独开课,在量子力学和电动力学都会有应用,实际上最早就是来源与电磁学里的洛伦兹变换。当然爱因斯坦归纳出了几个说起来很简单的基本假设,再由此推导出这个早已知道的变换。所以虽然因为原子弹什么的搞得狭义相对论很出名,但爱因斯坦本人并不看重这个功绩,他引以为豪的是广义相对论。
广义相对论就不懂了,好像是涉及引力的,在广义相对论看来,根本就没有引力,地球是在沿直线运动,只不过这个直线不是欧几里德空间里的直线,而是被太阳质量扭曲后的四维空间里的直线。(没学过,用词肯定不严密哦)

回答者: zztcn - 一级 2007-9-20 03:16

量子力学是一个体系,不是一两句话就能说清楚的,包含很多类容。
我把我知道的相对论内容给你说说;1光速不边原理。光在任何参考系中的速度都是一样的。2所有惯性参考系都是一样的

回答者: 孤单子龙 - 三级 2007-9-20 08:35

是对牛顿定律在极大与极小两个方面的补充。
在相对论中有广义力与广义加速度,与牛顿第二定律对应。
在量子力学中的基本动力学公式是薛定饿方程和狄拉客方程。
知道了动力学方程就可以对系统的运动作出预测。
想用量子力学解决问题而不是空谈就要掌握薛定饿方程。

回答者: kciweli - 三级 2007-9-20 09:02

量子学应该是关于粒子和空间的吧

回答者: 独爱ぁ三字经 - 二级 2007-9-23 11:27

一言难尽。

回答者:匿名 2007-9-23 20:00

量子力学就是以高等数学为基础,分量化物质等能量,不具有一般规律的数学研究!
相对论是将物理学摆脱数学模型理想化!

回答者: LOVEzat - 二级 2007-9-24 21:39

狭义相对论是建立在四维时空观上的一个理论,因此要弄清相对论的内容,要先对相对论的时空观有个大体了解。在数学上有各种多维空间,但目前为止,我们认识的物理世界只是四维,即三维空间加一维时间。现代微观物理学提到的高维空间是另一层意思,只有数学意义,在此不做讨论。
四维时空是构成真实世界的最低维度,我们的世界恰好是四维,至于高维真实空间,至少现在我们还无法感知。我在一个帖子上说过一个例子,一把尺子在三维空间里(不含时间)转动,其长度不变,但旋转它时,它的各坐标值均发生了变化,且坐标之间是有联系的。四维时空的意义就是时间是第四维坐标,它与空间坐标是有联系的,也就是说时空是统一的,不可分割的整体,它们是一种”此消彼长”的关系。
四维时空不仅限于此,由质能关系知,质量和能量实际是一回事,质量(或能量)并不是独立的,而是与运动状态相关的,比如速度越大,质量越大。在四维时空里,质量(或能量)实际是四维动量的第四维分量,动量是描述物质运动的量,因此质量与运动状态有关就是理所当然的了。在四维时空里,动量和能量实现了统一,称为能量动量四矢。另外在四维时空里还定义了四维速度,四维加速度,四维力,电磁场方程组的四维形式等。值得一提的是,电磁场方程组的四维形式更加完美,完全统一了电和磁,电场和磁场用一个统一的电磁场张量来描述。四维时空的物理定律比三维定律要完美的多,这说明我们的世界的确是四维的。可以说至少它比牛顿力学要完美的多。至少由它的完美性,我们不能对它妄加怀疑。
相对论中,时间与空间构成了一个不可分割的整体——四维时空,能量与动量也构成了一个不可分割的整体——四维动量。这说明自然界一些看似毫不相干的量之间可能存在深刻的联系。在今后论及广义相对论时我们还会看到,时空与能量动量四矢之间也存在着深刻的联系。
物质在相互作用中作永恒的运动,没有不运动的物质,也没有无物质的运动,由于物质是在相互联系,相互作用中运动的,因此,必须在物质的相互关系中描述运动,而不可能孤立的描述运动。也就是说,运动必须有一个参考物,这个参考物就是参考系。
伽利略曾经指出,运动的船与静止的船上的运动不可区分,也就是说,当你在封闭的船舱里,与外界完全隔绝,那么即使你拥有最发达的头脑,最先进的仪器,也无从感知你的船是匀速运动,还是静止。更无从感知速度的大小,因为没有参考。比如,我们不知道我们整个宇宙的整体运动状态,因为宇宙是封闭的。爱因斯坦将其引用,作为狭义相对论的第一个基本原理:狭义相对性原理。其内容是:惯性系之间完全等价,不可区分。
著名的麦克尔逊--莫雷实验彻底否定了光的以太学说,得出了光与参考系无关的结论。也就是说,无论你站在地上,还是站在飞奔的火车上,测得的光速都是一样的。这就是狭义相对论的第二个基本原理,光速不变原理。
由这两条基本原理可以直接推导出相对论的坐标变换式,速度变换式等所有的狭义相对论内容。比如速度变幻,与传统的法则相矛盾,但实践证明是正确的,比如一辆火车速度是10m/s,一个人在车上相对车的速度也是10m/s,地面上的人看到车上的人的速度不是20m/s,而是(20-10^(-15))m/s左右。在通常情况下,这种相对论效应完全可以忽略,但在接近光速时,这种效应明显增大,比如,火车速度是0。99倍光速,人的速度也是0。99倍光速,那么地面观测者的结论不是1。98倍光速,而是0。999949倍光速。车上的人看到后面的射来的光也没有变慢,对他来说也是光速。因此,从这个意义上说,光速是不可超越的,因为无论在那个参考系,光速都是不变的。速度变换已经被粒子物理学的无数实验证明,是无可挑剔的。正因为光的这一独特性质,因此被选为四维时空的唯一标尺。