物理数学01 Everett Physics Archive 量子力学不认为波函数的几率诠释是时间平均的结果,而认为是纯系综平

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波函数是复数

为什么必须假设波函数是复函数,而不能限定它为实函数?(请不要从波函数满足Schrödinger方程出发)
        经典物理中,复数是一种数学工具,总是依惯例取其实部。而在量子力学中,相位的地位是根本的。与经典的波不同的是,量子的波函数只有幅度是有意义的,而绝对相位是无法测量的。因此若考虑只有粒子,即具有时间和空间上的平移对称性的粒子,就要求在时间和空间上是均匀的。而如果是实数的波动,这种均匀性将是无法得到满足的。对比经典波动,我们发现,如果我们讨论光的干涉,我们称为亮条纹的地方实际上是电磁场振动剧烈的地方。之所以能用经典物理量电场强度来描述光电波动,是因为而从经典的角度看,如果将观测时间取得足够精细的话,是能够记录下电磁场的振动,确定其振动频率的。而物质波的频率则是无法测量的。而所谓的相长干涉,实际上是在时间平均的意义上才看出来的。而量子力学不认为波函数的几率诠释是时间平均的结果,而认为是纯系综平均的结果,所以波函数必须从本质上是复数。
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