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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 专业学科区 » 物理 » 【讨论】你到底对量子力学了解多少
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aylizheng

木虫 (正式写手)

萤火虫

再谈量子力学

★ ★ ★ ★ ★ ★
zt970831(金币+6,VIP+0):鼓励原创！欢迎常来物理版：）
如果说有几个人真正理解相对论，可以这样说，在当今世界上没有一个人真正理解量子力学 。这是因为在量子力学的公理化体系中，更深层的理解还没有找到，就此波尔和爱因斯坦进行很长时间的争论，至死也没有结果，近来，听说量子态纠缠可以从更深的层次上解决问题。但是到底如何，我没有精力对此进行足够的关注。另外量子力学深层的东西还必须解决，因为量子力学和相对论之间是有矛盾的。
在立足于量子力学公理的基础上，我们可以从代数学和数学分析两个角度来理解问题。这就形成波动力学和矩阵力学两种形式，后来证明这两种形式是同一。
人们曾经这样说过二十世界20、30年代数学的一个主要任务就是解决量子力学的问题。它涉及的数学分支有微分方程 ，泛函分析，和高等代数 。
但是学习量子力学，首先是学习量子力学提供的物理图景，把握物理学家是如何把一个物理学问题数学化的，在此基础上来体会数学工具。
通过物理图景和数学化过程的理解，你自然会体会到量子力学的美妙之处。我想告诉大家的时，学习量子力学，可以深化你对数学的理解。量子力学的一个奠基者，刚开始的数学就很差，但是他具有应用数学的意识。在后来的回忆中，他曾经说，在量子学的建立过程中充满了数学的优美的挡驾。杨振宁先生也曾经说过，数学具有战略和战术的双重作用。数学充满着战术的技巧，又充满了优美的战略挡驾。
量子力学是物理学中最优美的领域之一。物理学是所有自然科学中最为荡气回肠的学科。无论是力学，热力学，统计物理学，电磁学还是量子力学，都严禁的优美着。
在这极其优美的领域，我对量子力学，热力学统计物理更是爱不释手。遗憾的是，我选择了化学这么学科，学则作为中学教师的这个职业。只是闲暇之余，随手摸索这个领域。
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41楼2008-01-30 15:04:50
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zzgyb

荣誉版主 (文坛精英)

小木虫警察局局长

优秀版主

了解一点点基本的

★ ★ ★ ★ ★
zt970831(金币+5,VIP+0):鼓励原创！欢迎常来物理版：）
小弟学习量子力学已经有数月，最近转入固体物理的学习，主攻CASTEP。
   我觉得对于定态薛定谔方程的解法，凡是使用了所谓的“单电子近似”的方法，都是用试探函数去试探，进行迭带而这个“单电子近似”实际上是哈崔法的副产品，因为他使用了连乘积波函数作为初始试探函数，进而得到了单电子近似的结果，物理学家和化学家无聊的将其冠以物理意义。费米相关也是一种可以形式化的东西，但都被冠以物理意义个人觉得不是很有意义。
  在固体物理中，使用平面波赝势法求解单电子波函数是较为通行的方法，它应用另外一种形式的试探波函数（由于固体薛定谔方程是bloch函数）带入方程，进而用付利叶技术展开波函数，得到久期方程，但由于付利叶级数必须有无穷项才构成完备展开集，但这一点是不可能做到的，所以在计算的时候，就要设定一个截断能，以决定用多少项级数展开。
     另：对于量子力学和量子化学的诸多解法，为什么大家都不从变分法的观点将这些不同的算法统一起来，形式化？

[ Last edited by zzgyb on 2008-1-31 at 12:42 ]
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江南七怪+马玉+洪七公+一灯大师+周伯通教一个弱智儿童=郭靖,天下第一王重阳教七个天资不错的小孩=全真七子,全真七子×3《郭靖,这就是盲目扩招的后果
42楼2008-01-31 12:15:20
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lxd_bruce

木虫 (正式写手)
引用回帖:
Originally posted by aylizheng at 2008-1-30 15:04:
如果说有几个人真正理解相对论，可以这样说，在当今世界上没有一个人真正理解量子力学 。这是因为在量子力学的公理化体系中，更深层的理解还没有找到，就此波尔和爱因斯坦进行很长时间的争论，至死也没有结果，近 ...

赞。读化学的能有这番理解很难的。
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43楼2008-01-31 18:38:30
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孙?�730

至尊木虫 (知名作家)

优秀版主

不知道冒犯先贤，是否罪过！
我没看明白量子力学，但却经常引用其中的观点！
而且，量子力学究竟是否正确，我持怀疑态度！
因为它的形式太完美了，神秘得给人以朦胧感，
通常这样的事物都有幻觉的嫌疑！
请原谅我的不敬，
对科学的虔诚，有时就等同于对科学的怀疑！
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sunyu730_emuch@126.com
44楼2008-02-03 12:59:23
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daixj21

木虫 (知名作家)

小木虫税务总局局长——水虫
看了大家的回复，使我学到了很多知识，希望大家继续踊跃发言，说出自己的见解
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自觉纳税光荣偷税漏税可耻.............——木虫税务局
45楼2008-03-14 08:29:13
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forumts

木虫之王 (文坛精英)

文献杰出贡献
★ ★ ★
zt970831(金币+3,VIP+0):谢谢您的交流：）
对比一下学习经典力学和量子力学的感觉，那就是他们的基础框架不同，量子理论中有许多（理论）量不是 可观测的，但他们与可观测量有千丝万缕的联系，如大名鼎鼎的波函数，如果对比一下经典力学中的理论量和观测量，二者的差别更明显了。量子力学的数学化基础，妨碍人们对它的物理理解，但人们对微观世界目前了解太少，也只能如此了，本人坚信量子力学的迷雾必将散去
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46楼2008-03-14 09:31:18
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多云转晴

铜虫 (初入文坛)
量子力学太深了，感觉越学不懂的就越多，越学不会的就越多：）
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大浪淘沙
47楼2008-03-14 11:39:03
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wzhiqustc

金虫 (小有名气)
★ ★ ★ ★ ★ ★
zt970831(金币+6,VIP+0):鼓励原创！欢迎常来物理版：）
量子力学的心脏是“杨氏双缝干涉实验”，其基本构架是五大公设，最深邃的地方是测量公设，这是目前量子研究的边沿与前沿之一。即使是现在热门的量子信息也仅仅是对量子测量公设的很好的引用。而对于其中的测量过程的非定域性，斩断相干性，随机塌缩等性质，为何如此，现在所知甚少。真所谓知其然，而不知其所以然。量子力学中的两种思维（确定性演化与概率性坍缩测量）的不经济性也是个值得思考的问题，为何两种对立性的思维并存于此。那么上帝是掷色子呢还是不呢？尽管就目前还不能排除以后有种理论能用确定性的思维来描述。就目前来说，上帝是掷色子的。当然了，量子世界里有许多很美妙的东西，比如说持续的测量导致时间的停滞，这有如空中有架飞机，只要你对它测序的测量，那么他就会停在空中而不会掉下来，时间在那一刻停顿了。又比如Fock空间，量子产生与湮灭算符，可以很好的描述显示世界中粒子的产生与湮灭，这正是量子理论与经典理论非常不一样的地方。诸如全同性原理，量子散射等等，里面有很多很好玩很有趣的东西，不信那本量子力学书，仔细琢磨一下杨氏双缝干涉实验中粒子到底是怎么过双缝的。量子力学就是这么美妙，带给人一种新的体验，他启发人的哲思，也无怪乎有那么多的建设与架构量子力学理论的大师都是在哲学方面很有造诣的人。
    至于说学量子力学只是学解薛定谔方程，算对易子，那简直是量子力学还没入门，量子力学中是有很多数学，诸如微分方程，群论啦，等等，不一而足，但是正统的量子力学是超越于他的数学技巧之上的，这方才是上上之思。当然了，掌握了好的数学工具对于掌握量子力学是很有好处的。
     我这里谈的还只是量子力学最基本的东西，后续的量子电动，量子场论等等，也非常精彩。
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48楼2008-03-14 12:18:52
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period

本人最近看书：量子量和经典量的区别好像是，一个是周期性，一个是非周期性，在量子混沌中包含了这2者。
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49楼2008-04-16 16:30:42
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forscience

金虫 (小有名气)
我现在学的好累啊，一边看量子，一边还得看数学，看看停停，为了不至于太枯燥，有时还拿本诗歌看看。给我加油吧
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50楼2008-04-17 10:41:58
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