第521章 匪夷所思的波动方程!波函数之谜!三见布鲁斯老祖!(第2页)

 举个例子,比如x+1=2。 

 它的解很简单,就是x=1。 

 而现在,波动方程的解不再是一个简单的数字,而是一个复杂的函数:ψ(r,t)。 

 ψ(r,t)描述了微观粒子的状态,随着空间参数r和时间参数t的变化规律。 

 只要在方程中给出了初始条件和边界条件,就能算出ψ(r

,t)函数的表达式。 

 到这里,都没有问题。 

 然而,在下一步解释波函数本身含义的时候,薛定谔却犯了一个错误。 

 这个错误连他自己也不知道,甚至他不觉得是错误。 

 基于这个错误,将会引发一场大辩论。 

 从而有了那句著名的“薛定谔不懂薛定谔方程”。 

 此刻,平静的奥伯湖中心处,突然有一条不知名的大鱼一跃而出水面。 

 然后,大鱼又重重地摔入水面。 

 它荡起的水波,以自身为中心,传向四面八方,仿佛整片天地都生动起来。 

 薛定谔见此情景,心中一动。 

 他为电子波函数找到解释了! 

 他把它和经典物理学中的波动方程类比起来。 

 就好比眼前的水波。 

 水波也有自己的波动方程,方程里同样有波函数ψ水(r,t)。 

 ψ水(r,t)表示了在某一时刻,水波的形状。 

 如图所示: 

 当时间t=1s时,水波的形状是上面那个。 

 x1点所在的位置的振幅是A。 

 当时间t=10s时,由于水波一直在向前传播,所以形状变化成下面那个。 

 此刻,x1点所在的位置的振幅就变成了-A。 

 因此,波函数ψ水(r,t)就可以对水波这个体系进行描述。 

 只要知道了它,我们就能计算出任意一点在任意时刻的振幅是多少。 

 这就是经典物理学中对于波函数的解释。 

 薛定谔心想: 

 “电子的波函数ψ(r,t),就代表了真实的电子波。” 

 “电子波和水波一样,它是真的在波动,是一个实实在在的波。” 

 不仅如此,他甚至在德布罗意的物质波理论上,更进一步。 

 “此外,电子只能是波,它没有粒子性,” 

 “我们之所以在实验中检测到电子的粒子性,其实是检测到了电子波的波包。” 

 所谓波包,形象地理解,就是把上图中的曲线当成一个整体。 

 它显现出了粒子性。 

 薛定谔已经陷入了一种玄之又玄的境界。 

 可能是海森堡的矩阵力学对于他的影响太大了。 

 所以,他想剔除自己的波动方程中,所有关于粒子的部分。 

 换言之,他甚至觉得德布罗意的物质波理论都错了。 

 “万物皆在波动”变成了“万物皆是波”。 

 薛定谔更加极端! 

 海森堡说电子是粒子,那他就非要说电子是波! 

 这一瞬间,薛定谔野心狂暴,他想跟海森堡争个高下! 

 “看看谁才是量子研究所的扛把子!” 

 以上,就是薛定谔对于他写下的波动方程的全部解释。 

 他觉得非常完美,无懈可击。 

 “我可真是个天才!” 

 此刻,他还不知道,他的波函数将会引起什么样的“腥风血雨”。 

 接下来,薛定谔用他的波动方程,从头开始推导量子论的结论。 

 他一边计算,一边脸上还带着笑容。 

 因为波动方程相比矩阵力学而言,实在太简单了。 

 对于物理学家而言,波动方程属于一两百年前的玩意。 

 这种基本功要是不会,也不配称为物理学家了。 

 和矩阵力学一样,波动方程也能直接推导出氢原子中的所有量子化条件。 

 但是,在处理第四量子数电子自旋的时候,薛定谔微微皱眉。 

 “略有不足。” 

 他的波动方程推导电子自旋时,还存在一些问题。 

 薛定谔只是沉思了一会,便不放在心上。 

 理论有瑕疵是很正常的,或许还有什么他忽略的地方。 

 很快,他便又兴奋起来。 

 因为他的理论相比矩阵力学,除了简单,还有一个更显著的优势。 

 那就是可视化图景! 

 矩阵力学中,电子的行为是纯粹的数学运算。 

 它是间断性的,不连续的。 

 物理学家无法想象电子到底经历了什么。 

 但是波动方程却把电子视为一种连续的波动。