http://www.phy.ntnu.edu.tw/demolab/phpBB/viewtopic.php?topic=23133 國立台灣師範大學物理系 物理教學示範實驗教室(舊網站) 物理問題討論區 (黃福坤) 我們也針對科學教學建立開課系統:科學園,讓老師更方便哂镁W路科技輔助教學，歡迎教師多加利用！ 中學物理(維基) (學習物理不只是know HOW 更重要的是 know WHY, 歡迎參考聞名全球的物理動畫, 英文網頁NTNUJAVA以動畫為主) 新聞 報導 關鍵詞 最近天 物理名詞中英檢索 無法登入或系統功能不正常回報 (按下搜尋按鈕會顯示本網站與"能量算符作用于波相關的網頁) 討論區首頁 >>物理課程相關問題(分成國中/高中/大學等區) >>專供尚未註冊者使用討論區>>量子力學之錯誤? powered by 討論區 . 本討論串由Hydrogen Dioxide設定狀態為:問題已經圓滿解決 問題前方加上問號的大多數是很值得網友思考的問題！ 標題:量子力學之錯誤? 1:匿名者(研究所)張貼:2010-04-18 01:21:46:地點 台灣台北 目前量子力學有哪些不完備之處? 或者根本是錯誤之處? 1 2:Hydrogen Dioxide(研究所)張貼:2010-04-18 02:34:27:地點 台灣台北 [回應上一篇] 這篇是我發的, 問題如上. 而我的看法是 量子力學 不會錯. 因為這是很幾位物理學家發展出來的理論,包括愛因斯坦. 你可以說他錯誤, 但是目前各方面看來, 都是非常成功的理論. 量子力學可以分成四個大體: 1.機率, 即要在空間中估計一個物質或者多粒子間的的某種物理量. 如電子在原子中的位置 , 角動量分布, 能量離散的分布情況. 機率這個, 可能是不完備的, 但由於量子力學是由投影的方式進行左向量 與右向量的內積 結果去估算機率, 所以你要說他錯也無不可, 但她還是基礎穩固站的住腳.除非你否定基本的向量的投影. 2.波動力學. 最典型的, 二階微分方程 : HΨ=EΨ 由其數學特性, 其解無限多組解. 由邊界條件可以把解的形式固定下來. 稱為特徵函數. 通常把特徵函數代入原來的方程式, 還可以意外獲得能量的分布. 稱為能階. 你可以說她是錯誤的, 但是用來解無限未能井的時候, 可以獲得正確的解, 而且無限未能井在固態物理和一些研究實驗中, 可以幫助理解和想像. 除非你先說這些實驗和固態物理的學說是假的, 你才能進一步說量子力學錯誤. 而且機率和位能井, 波動力學等應用在固態物理還非常成功, 可以解出band gap, 電子在晶格中的動量(p=hk)分布. 在一些位能井中, 如半無限高的電位井, 可以用來解釋TEM的成像原理. 除非你說TEM這儀器是假的, 電子所成像都是幻覺, 你才能說量子力學是錯的. 3.近似法, 量子力學有兩種近似法來處理非常複雜的問題, 如氫分子利用變分法; 微擾法. 這兩個方法或許用在量子力學是錯的, 但是目前找不到更好的方法. 4.作用圖像, 如海森堡作用圖像, 薛丁厄作用圖像. 你可以說這是錯的, 但是目前在高能物理實驗中經常是這些圖像, 除非你否定實驗結果. 2 3:黃福坤(研究所)張貼:2010-04-18 10:03:11:地點 台灣台北 [回應上一篇] 何苦一定要將學說 區分為對或錯 兩種狀態 除非有很基本的數學或邏輯推理錯誤 其餘可能只是觀點 或者 是否完整 目前量子力學固然可以解釋一些量子現象 但是往往只是知其然卻不知其所以然 知道 schrodinger equation 的解可以詮釋某些現象 可是為何是該方程式? 另外還有很多狀況 還是無法可解 還有待有人從更基本的觀點 建立更建全的學理! 3 4:Hydrogen Dioxide(研究所)張貼:2010-04-18 21:36:58:地點 台灣台北 [回應上一篇] 很可能Schrodnger方程式應該是用推理的方式 得到的. 而不是以推導的方式. 這是古典的動量 送到hilbert space中 由實量 轉為 算符 這的確很奇怪, 有人知道這是怎麼想出來的嗎? 很可能Schrodnger方程式應該是用推理的方式 得到的. 而不是以推導的方式. 這是古典的動量 送到hilbert space中 由實量 轉為 動量算符 這的確很奇怪, 有人知道這是怎麼想出來的嗎? 補充: 古典力學中的量 都是可觀測的, 是實量 量子力學中的量 為算符形式, 沒有物理意義, 但是 算符的期望值 是有物理意義的, 因為可以被觀測到(量到) 4 5:Hydrogen Dioxide(研究所)張貼:2010-04-19 23:25:45:地點 台灣嘉義 [回應第3篇] Quote: -------------------------------------------------------------------------------- 在 2010-04-18 10:03:11, 黃福坤 寫了: 目前量子力學固然可以解釋一些量子現象 但是往往只是知其然卻不知其所以然 知道 schrodinger equation 的解可以詮釋某些現象 可是為何是該方程式? 另外還有很多狀況 還是無法可解 還有待有人從更基本的觀點 建立更建全的學理! -------------------------------------------------------------------------------- 不知道為何黃老師沒繼續回應了, 我覺得這問題非常有趣, 可以開個先例 ..挑釁(challenge)量子力學... 量子力學有六大假設, 上面我回的事其中一個, 那是linear operator(s), 凡是線性算符, 一定會是Hermitian 意即 H+=H P=P+ 投影是做內積 其意義是向量兩者 各分量各自相成然後加起來 若選擇x'為基底 投影算符 自己對自己做內積 則 動量由其單位來看, 若按照以上 則無法成力. 所以動量算符對自己投影一次 是動能算符 要解決的事 動量算子 這是怎麼來的? 我的看法是: 選擇一個無窮小量ε, 這是因為要符合微觀在古典看來 是看不到(觀察不到) 所以選擇 ±iε (正負無所謂, 因為前面說過動量是hermitian的) 要解決的事 為何是 d/dx ? (哈哈 抱歉之前圖檔寫錯了 是一次微分) 把這兩者相乘 是 ±iε乘上 (一個unknow linear operator) 若由單位來看 如果我們去選擇普朗克常數 則這個未知的線性算符要選擇d/dx 因此 ..................古典之下 ..................量子效應之下 5 6:Hydrogen Dioxide(研究所)張貼:2010-04-20 13:51:11:來自 國立中正大學 [回應第3篇] 1. Quote: -------------------------------------------------------------------------------- 在 2010-04-18 10:03:11, 黃福坤 寫了: 除非有很基本的數學或邏輯推理錯誤 其餘可能只是觀點 或者 是否完整 -------------------------------------------------------------------------------- 量子力學的發展分為薛丁格的波動力學 以及 海森堡的矩陣力學 兩者是等價的 Quote: -------------------------------------------------------------------------------- 目前量子力學固然可以解釋一些量子現象 但是往往只是知其然卻不知其所以然 知道 schrodinger equation 的解可以詮釋某些現象 可是為何是該方程式? -------------------------------------------------------------------------------- 一定是該方程, 我們可以想像 一個固定兩端的弦振動 由波動方程Ψxx+Ψtt/v2=0 此為二階PDE可以看出來 薛丁格方程式也很自然會是課本上常看到的那個公式. 而迥異之處 為薛丁格方程式 要對空間中的波函數作用, 因為小觀粒子並不是古典力學中的一個點 且解薛丁格方程為特徵值問題 2.在古典力學中 對一個系統進行平移, 動量是不變的, 此即平移對稱. 在量力中, 我們由泰勒展開式來看, math_failure (math_unknown_error): hat {P} = {epsilon} d/dx+{frac{epsilon}}{2!} d^2/dx^2+higher 如果是無窮小平移 則只取第一項, 選ε為一個虛數乘上普朗克常數 所以 math_failure (math_unknown_errorarrow): hat {P} {arrow} -i hbar frac{d}{dx} , T-> -h2 d2/dx2 另外一個獨立的量子發展: 海森堡的測不準原理與矩陣力學 ps; 這是和量子力學教授討論的結果大概如上 6 7:Hydrogen Dioxide(研究所)張貼:2010-04-26 22:25:02:地點 台灣嘉義 [回應上一篇] 有人還要討論嗎? 量子力學觀念的建立可是很重要喔! 7 8:Hydrogen Dioxide(研究所)張貼:2010-05-07 14:11:54:來自 國立中正大學 [回應上一篇] 這篇也是. to 賈老師: 如同其他討論版所述, 貴系大學部劉彥廷她在其他討論主題無緣無故回應我, 然後謾罵我認為我寫的量力.電動.生活分享等非常沒價值和好笑, 讓我感到非常非常非常非常非常的不舒服.我不高興 8 9:黃福坤(研究所)張貼:2010-05-07 18:33:01:來自 國立台灣師範大學 [回應上一篇] To Hydrogen 網友: 請自制 若再繼續張貼類似留言 將更限制你的權限 9 10:匿名者(大學理工科系)張貼:2010-05-08 16:55:00:地點 台灣台北 [回應第1篇] 以及 。 請你自己證明：。注意： 不是重要的物理常數，它只是因為單位而產生的。所以上面提到的論證是有問題的。 10 11:蔡承宸榮譽點數38點 (物理學系)張貼:2010-05-08 16:59:19:地點 台灣台北 [回應上一篇] Quote: -------------------------------------------------------------------------------- 在 2010-05-08 16:55:00, Anonymous 寫了: 以及 。 請你自己證明：。注意： 不是重要的物理常數，它只是因為單位而產生的。所以上面提到的論證是有問題的。 -------------------------------------------------------------------------------- 以及 。 [ 這篇文章被編輯過: 蔡承宸 在 2010-05-08 17:02:04 ] 11 12:匿名者(高中/職)張貼:2010-05-10 06:58:55:地點 中國Zhengzhou [回應第1篇] 对现行物理教材中“黑体辐射”方面内容的“反伪”（转贴） 缺位 发表于 2007-1-17 17:28 资料 文集 短消息 http://bbs.cyol.com/viewthread.php?tid=31421&extra=page%3D1 对现行物理教材中“绝对黑体”方面内容的“反伪” 中央广播电视大学出版社 1984年5月版 的《普通物理学讲义 》第三册 中写道： “在任何温度下，一切宏观物体都以电磁波的形式向外辐射能量。对于给定的物体而言，在单位时间内辐射能量的多少以及辐射能量按波长的分布等，都取决于物体的温度。因此，这种辐射就称为热辐射，或称为温度辐射（P199）。…… 一个物体如果能完全吸收入射的全部可见光，我们就说它是黑色的。而一个物体如果能完全吸收任何波长的入射辐射能，我们就称它为绝对黑体（简称黑体）（P203）。” 我想，既然“称为热辐射，或称为温度辐射”，那么，在“绝对零度”状态下的物体将不可能以电磁波的形式向外辐射能量。另外，一个物体如果能完全吸收入射的全部可见光，并且完全不对外辐射任何可见光 ，我们才说它是黑色的。而一个物体如果能完全吸收任何波长的入射辐射能，并且完全不对外辐射任何波长的能量〔即，处于“绝对零度”状态〕，我们才能称它为绝对黑体（简称黑体）。《普通物理学讲义 》中的上述说法不全面，但一般说来还是可以说的过去。可该教材下面的内容就不行了：〔注，下面方括号中的内容是我写的〕 “任何物体 的单色辐出度与单色吸收比的比值，等于同一温度下绝对黑体的单色辐出度，与物体的性质无关。这个规律称为基尔霍夫定律，它是基尔霍夫于1860年发现的。 （P205）〔？按这种说法，绝对黑体也有"单色辐出度"且不等于 0 ？也就是说："绝对黑体"在任一温度下，其吸收的单色能量与其辐出的单色能量相等？如果在某一温度下"绝对黑体"吸收了可见光能，那么"绝对黑体"也会辐出可见光？这还能被称为“绝对黑体”吗？〕 ……绝对黑体在自然界是不存在的。人们从绝对黑体的特征是吸收一切入射辐射而不发生反射这一点得到启发，设计出绝对黑体的理想模型。设想用不透明的材料制成一空腔，器壁上开有一小孔，当光线从小孔O射入后，将在器壁上进行多次反射。每反射一次，器壁都将要吸收一部分辐射能量。设器壁的吸收比为ａ，开始射进空腔的能量为１，……经过 n 次反射后，如正好能从小孔Ｏ中射出，则剩余的能量仅为（１－ａ）n。由于小孔的面积比空腔内表面的总面积小得多，光线射出空腔的机会很小，ｎ将很大，（１－ａ）n的数值非常小，几乎为零。这样的小孔就可以视为绝对黑体，它能把射入的一切波长的辐射全部吸收。〔？孔小，光线射出空腔的机会也确实会很小，但是，外部光线射入的机会也会很小。如果空腔外部的温度较低、光线较暗，而空腔内部的温度较高或具有强光（辐射）源，那么，这个小孔不用从外界吸收辐射就可以直接对外发射热辐射。如果这个对外发射热辐射的"小孔"也算是绝对黑体，这岂不是在开玩笑吗？〕例如，白天从室外远处观看楼房的窗口时，会发现窗口显得特别黑暗，而且窗口越小，越显得暗。……如果窗口很小，从室外可以把它看作绝对黑体。〔这只是外界的光线强于室内发出的光线罢了。夜晚从室外远处观看楼房的窗口时，只要楼房的室内有较强的光线，会发现窗口显得特别明亮，而且窗口越大，越显得亮。……如果窗口很大，从室外可以把它看作绝对明亮体、辐射源？。〕……在冶炼厂的冶炼炉上，常开有一观察口，以便观察炉内的情况。这一观察口可视为绝对黑体，从炉内通过小孔向外发生的热辐射，可看作是绝对黑体的辐射。（P208－209）”〔这些说法怎么象是明显的胡说八道？〕 简言之：按常规，能不能把发出可见光的物体称为黑色物体？同理，可发出各种光辐射的物体又怎能被称为黑体（甚至是绝对黑体）？缺位 发表于 2007-1-25 17:51 资料 文集 短消息 中央广播电视大学出版社 1984年5月版 的《普通物理学讲义 》第三册 中写道： “普朗克提出了一个革命性的假说，即能量量子化假说。其内容是： 1、设想辐射体是由许多带电线性谐振子组成的，线性谐振子振动时向外辐射电磁波。各振子振动的频率不同，每一振子只发生单色的辐射，全部振子则发生连续的辐射。 2、与经典物理学中能量的变化是连续的这一概念不同，每个线性谐振子只能处在某些分立（离散）的状态，……。所以，振子的能量是不连续的。振子在向外辐射电磁波或从外界吸收电磁波时，只能从这些状态之一跃迁到另一个状态。 3、能量子ε与线性谐振子的频率成正比。 …… 普朗克……大胆地提出了与经典物理不相容的能量量子化的概念。”（参见 第214、215页） 我认为，上述内容的前两条是对的，第三条就不一定对了。 “原子光谱”的谱线是不连续的，但“原子光谱”谱线的不连续性应该是由原子的结构所确定的。譬如，某一生产厂家生产了数种不同频率的振荡电路，那么，我们能不能因此而推断世上一切电磁振荡的频率都是不连续、“量子化”的？事实上，其所产生的不同的振荡频率只能是由其不同产品的不同构造所确定的，谁都不能因此而推断振荡电场的振荡频率“不可能是连续的”。否则，简单振荡电路中由可变电容造成的频率衰减现象就无法解释了。（不要强辩说：“由于受电路中不同分原子性质、数量的影响，频率衰减不可能绝对连续，还是‘量子化’的”。） 至于所谓的“能量子”，我认为这应该是子虚乌有的。仅由一般的低频振荡电场来看，振荡电场的能量不仅仅与振荡频率相关，还应该与振幅或强度有关。频率不变，振幅改变，能量也就可以“连续”改变。这种情况在“微观世界”也应该存在。 ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝ 缺位 发表于 2007-1-26 17:43 资料 文集 短消息 小笑话：特朗克的新“能量量子化”假说： 有一组同型号机枪子弹射向标的。显然，子弹射向标的的动能是不连续的。已知：单个弹头的质量为m；单个弹头对标的产生的碰撞能为w；那么，特朗克认为 1、这些弹头的碰撞能应该属于“能量子”。 2、“能量子”与弹头的质量成正比，即：w＝T m ，其中 T 为特朗克常数，可由实验获得。 ……特朗克公式与实验完全吻合。 ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝ 缺位 发表于 2007-1-27 09:48 资料 文集 短消息 再论“能量子” 如果说，某一物体在某一时刻具有确定的能量，不同的物体在同一时刻具有不同的确定的能量，这是可能的。但是，如果说所有的能量都是不连续的，都是基本“能量子”的整数倍（量子论？）就不行了。 物体的机械能等就先不提了，仅以点电荷在外电场中的电势能为例： 由“电势”的定义可得：点电荷在外电场中某点处所具有的电势能，等于点电荷从该点经过任意路径到达无穷远时电场力所作的功。在这里，虽然点电荷的电量是一定的，但点电荷从该点到无限远的“位移”是连续的。所以点电荷从无限远到该点时电势能的变化只能是连续的。所以，如果说能量都是不连续的，都是基本“能量子”的整数倍是错误的 http://bbs.news.163.com/bbs/tech23/18909.html 12 13:tnrobert(大學理工科系)張貼:2010-08-10 19:13:13:地點*台灣台南 [回應第1篇] 量子力學是不會錯的，普朗克當初假設能量是不連續的，但是因為電子的軌跡難以捉摸，因此量子力學才以數學的機率統計做為電子出現的軌跡。 但本人認為電子並不是粒子，但目前科學界一直認為電子是粒子，所以現在的量子力學就變成了數學的機率統計了。 [ 這篇文章被編輯過: tnrobert 在 2010-08-10 19:16:18 ] 13 14:Hydrogen Dioxide(研究所)張貼:2010-08-12 21:55:55:地點*台灣台北 [回應上一篇] 我覺得電子應該是一種散開的東西，只是偵測器看電子的時候，那些散開的東西凝聚在一起。 （個人觀點。） 14 15:tnrobert(大學理工科系)張貼:2010-08-13 00:14:42:地點*台灣台南 [回應上一篇] 電子實際上是珈瑪射線，它是電磁波，並以駐波形態環繞原子核， 倘若電子是粒子，那麼最初其環繞原子核的能源從何而來，儘管電子含在多的能源 也會消耗殆盡，粒子不可能有無窮的能源。 唯有電子是波的形態才有無窮的能源環繞原子核。 本人可以用 hf=mc2 證明 獲得頻率 f > 1020 即為珈瑪射線的頻率 其中 h是普郎克常數 m是電子質量 c是光速 但有人又會說光波具有波粒二重性又如何解釋呢？ 電子也應該是具有波粒二重性才對啊！ 但實際上愛因斯坦無法了解說明三維空間的波會具有質量。 因此光就變成波粒二重性的怪物了，實際上波粒二重性是一種錯誤觀念。 質量在宇宙虛空中是如何產生的呢？ 波具有質量，本人也可以證明，保留未來將發表反重力論文中。 15 16:Hydrogen Dioxide(研究所)張貼:2010-08-13 17:06:09:地點*台灣台北 [回應上一篇] 光子才是電磁波，光子是電磁波的量子。建議翻一下近物書籍。 16 17:匿名者(大學理工科系)張貼:2010-08-14 01:52:38:地點*台灣台南 [回應上一篇] 我看了三十年了，不知你要我看那一章。 是看愛因思坦的光電效應，還是薛丁格的波動力學，或是迪拉克的對生效應。 17 18:tnrobert(大學理工科系)張貼:2010-08-14 01:56:12:地點*台灣台南 [回應上一篇] 17 這篇是本人貼的 [ 這篇文章被編輯過: tnrobert 在 2010-08-14 01:56:39 ] 18 19:Hydrogen Dioxide(研究所)張貼:2010-10-22 11:46:23:來自 國立中正大學 [回應上一篇] 電子不是電磁波, 光才是電磁波. 光的量子化稱為光子. 這不是早就要知道的嗎? 光子沒有靜止質量,所以可以以光速前進(一切速度的極限) 請問你電子可以以光速前進嗎? 電子可是有靜止質量的! 當然他不是平面電磁波啊, 你要不要看一下Maxwell方程式? (Maxwell方程式可以描述變動的電場磁場) to : 15:tnrobert(大學理工科系)張貼:2010-08-13 00:14:42:地點*台灣台南 [回應上一篇] 有關你說的內容部分 你的觀念是錯誤的,若不相信你可以問別人 19 回首篇留言 本討論串由Hydrogen Dioxide設定狀態為:問題已經圓滿解決 黃福坤 修改,轉成中文版面並增加功能 對本討論區有何疑問 請來信提供改進意見!
