第521章 匪夷所思的波动方程!波函数之谜!三见布鲁斯老祖!

 真实历史上,薛定谔一共有三大学术成就。 

 其中最为知名,被普通人所熟知的,当然就是“薛定谔的猫”了。 

 可以肯定的是,薛定谔本人是不喜欢养猫的。 

 所以,他为什么以猫举例,只能靠后人的猜测。 

 鉴于他的情史太过丰富,大家自然就把猫给想歪了。 

 但是这不重要。 

 因为薛定谔的猫猜想,比猫本身还要神秘无数倍。 

 估计很少有人真正清楚,这只猫到底讲的是什么内容。 

 薛定谔的猫是在1935年被提出的一个思想实验。 

 它的目的不是为了证明量子力学的正确性。 

 而是为了反驳以玻尔为代表的哥本哈根学派,对量子力学本质的诠释。 

 薛定谔的猫之所以赫赫有名,是因为它首次将人的意识带入了物质世界的观察之中。 

 从而引发了一场关于意识和客观存在的学术大辩论。 

 直至今日,这个问题依然没有令所有人都信服的解释。 

 (大家放心,后面会详细讲解薛定谔的猫,它才是真正的匪夷所思。) 

 而薛定谔的猫的基础,就是薛定谔的第二大成就:波动力学方程,也称薛定谔方程。 

 它的出现,让量子力学真正进入了黄金时刻! 

 瑞士,阿罗萨。 

 薛定谔在近乎顿悟的状态下,一口气写出了波动方程。 

 随即,他就感受到身体乃至灵魂,一阵虚弱。 

 好像他毕生的所有能量,都在那一刻耗尽了。 

 不过,即便再累,他的脸上还是露出了孩子般的笑容。 

 他温柔地看了一眼像只猫咪般睡着的塔莉雅。 

 随即,贤者模式让他再次专注于自己写的方程。 

 如图所示,这是一个二阶偏微分方程。 

 这个长得像外星文字的公式,就是薛定谔毕生的精华所凝聚的。 

 其中每个符号,都有各自的含义。 

 按照从左往右依次分析: 

 i:虚数单位;i2=-1。 

 ?:约化李-普朗克常数,读作“h拔”,?=h\/2π。 

 ψ:波函数,描述粒子的状态随空间和时间的变化;一般写为ψ(r,t),r表示坐标位置,t表示时间。 

 t:时间单位。 

 m:粒子的质量。 

 ▽2:拉普拉斯算子,表示梯度的散度,不需要理解。 

 v(x):势场函数,描述粒子所处环境的能量分布。 

 此外,方程的右边,括号内的整体部分:(-?2\/2m)▽2+ v(x)。 

 它表示系统所具有的总能量(动能+势能)。 

 真实历史上,这个方程是量子力学的一个基本假设。 

 没错,你没有看错,它不是定律,而是假设,或者说公理。 

 后世学生在学习时,教科书会直接给出这个方程,无条件接受就好。 

 因为波动方程不是通过理论推导出来,而是凭空生成的。 

 薛定谔无法给出数学证明。 

 它的正确性只能靠实验来验证。 

 幸运的是,后世所有的实验都证明,这个方程是完全正确的。 

 所以,不得不感叹,这个世界上确实是有不可思议的天才。 

 此刻,薛定谔自己都不敢置信。 

 他从那种神奇的状态清醒后,才明白自己到底创造了匪夷所思的理论。 

 他竟然没有通过任何推导,直接就写出了这个方程。 

 波动方程是在德布罗意物质波的基础上拓展而来。 

 所以,它不仅可以描述电子的运动,也可以描述一切微观粒子系统的运动。 

 “哦!上帝啊!” 

 “如果它是错的,我一定会立刻死去!” 

 写出方程之后,薛定谔并没有大功告成。 

 他还需要使用这个方程,解决现实问题。 

 至少要通过这个波动方程,可以推导出旧量子论的一切内容。 

 这时,薛定谔拿上他的烟斗和论文,小心翼翼地走出别墅。 

 他来到奥伯湖的旁边,在椅子上坐了下来。 

 高远的天空,飘荡的白云,飞翔的鸟儿,湛蓝的湖水...... 

 先前还觉得索然无味的景色,此刻在他眼里却犹如人间仙境。 

 他的心也随之平静下来,重新开始思考。 

 第一步,他需要对这个方程进行解释。 

 波动方程的核心就是波函数ψ(r,t)。 

 这个方程的求解,就是要求出符合方程条件的ψ(r,t)。