第547章 论文发表!学界震惊!李奇维再出手!时间-能量不确定性关系!(第2页)
对这个现象的解释,用的也就是不确定性原理。
但是。
真实历史上,不确定性原理有两个同等重要的公式。
位置-动量不确定性关系:?x·?p≥h\/4π;
时间-能量不确定性关系:?t·?e≥h\/4π。
而后者才是解释量子隧穿效应的真正关键!
在量子力学中,有一个重要的概念,叫【共轭量】。
它是指一对相互关联的物理量,其中一个量的变化会引起另外一个量的改变。
很明显,位置和动量就是一对共轭量。
而时间和能量同样是一对共轭量。
根据矩阵力学,同样可以推导出时间和能量的不确定性公式。
它的形式和位置-动量公式一样,但是内涵,却略微有点差异。
这时,李奇维从抽屉中拿出几份稿纸,递给狄拉克。
“你看看。”
狄拉克不明所以,他刚刚还沉浸在对量子遂穿效应的思考中。
不过,布鲁斯教授给的内容,绝对非同凡响。
他双手接过稿纸,然后认真看了起来。
仅仅几分钟之后。
嘶!
以狄拉克的绝世天才,也忍不住心头震撼。
“共轭量!”
“时间-能量不确定性原理!”
“?t·?e≥h\/4π!”
狄拉克最近在矩阵力学下足了功夫,他很快就看懂了整个推导过程。
他忍不住惊呼道:
“原来布鲁斯教授您早就看出洪特的问题了。”
“而且,您还给出了解决方案!”
“量子遂穿的真正原因是时间-能量不确定性。”
“微观粒子的能量在极短的时间内,会产生极大的变化。”
“所以,分子的能量才会在某一刻超过势能壁垒,从而穿过障碍!”
狄拉克忍不住兴奋起来。
这个新的公式,完美解释了量子遂穿效应。
它不仅仅局限在动能,而是把粒子的能量作为一个整体考虑。
和他之前的想法不谋而合。
一时间,狄拉克的心中有种无法言明的喜悦之情。
他自己所想的内容,不仅被布鲁斯教授提前想到,而且还顺手解决了。
他的思维和布鲁斯教授同频!
“教授,您太强了!”
这一刻,他哪里还有冰山雪莲的气质,活生生变成了小迷弟。
面对狄拉克的马屁,李奇维微微一笑。
“这个公式是在位置-动量不确定性的基础上引申而来。”
“它本身没有什么难度,重要的是提炼出共轭量这个概念。”
狄拉克默默听着,在布鲁斯教授面前,他又回到当初那个稚嫩的学生时代。
“而且时间-能量关系和位置-动量关系有点区别。”
“你能看出区别在哪里吗?”
狄拉克闻言,脸色变得严肃。
显然,布鲁斯教授这是在考校他。
他又重新仔细研究稿纸上的推导内容。
同时,他的脑海里还回想着之前推导位置-动量公式的过程。
很快,狄拉克眉头微皱,他发现了问题所在。
“在?x·?p≥h\/4π这个公式中,?x和?p表示的不是变化量,而是标准差。”
“那么对于?t·?e≥h\/4π公式,理应同样如此。”
“?e表示的是粒子能量的标准差。”
“这比较好理解。”
“能量是和位置、动量类似的力学量。”
“微观粒子由于概率波的原因,它所具有的能量必然也是在波动的。”
“因此,能量也有自己的标准差。”
“但是?t,时间的标准差要如何理解呢?”
李奇维点点头,很满意。
狄拉克一眼就发现了问题所在。
“时间,它不是像能量这样的力学量,它只是一个参数。”
“我们可以在任何时刻测量粒子的位置、动量等力学量,但不可能测量粒子的【时间】。”
“各个力学量都是时间的函数。”
“而粒子并没有一个叫【时间】的力学量随着时间变化。”
“所以,时间和能量有本质的区别。”
“时间是不可能因为概率波而波动的,也就没有所谓的标准差。”
“教授,我认为这个公式的重点,在于对?t的解释!”
李奇维哈哈一笑,赞许道:
“狄拉克,外面传言你是新生代第一天才,看来果然名不虚传。”