將這種無基礎定義為優勢,可能會有很多人反對, 但寧為卻覺得這真是他的優勢之一,因為當開始在思考問題時,將經典力學的內容帶入進去就會發現,如果有系統化的經典力學知識儲備, 就非常容易產生思維定勢,來干擾對量子問題的理解。
比如一個非常簡單的問題,粒子的能量低於勢壘高度而處於勢壘中時,粒子的動能是否為負?
這其實也可以解釋為怎樣理解勢壘貫穿中,在勢壘內部粒子動能為負的問題。
這個問題其實特別有欺騙性,尤其是對於物理學的學生來說,但在量子力學的理解中,因為座標算符跟動量算符不對易,所以是勢能算符跟動能算符同樣也不對易,換句話說也就是勢能跟動能不能同時具備確定值。在這種情況下探討某一區域內粒子的能量等於動能跟勢能之和這個說法是毫無意義的,這就代表著這個問題本身沒有意義。
正確的理解是當粒子在勢壘範圍內被發現時,根據測不準關係,粒子的動能在某一範圍內不確定。
感覺讓人很繞口……
又比如最簡單的問題,基態氫原子的能級是多少?
很多人都能快速給出答案:13.6eV。
不過這個問題理解起來並不是一個數字那麼簡單。
13.6eV對於通常的熱運動、光照等因素來說,是個很大的能量。在經典力學中,電子會墜落到核上去,而量子力學不僅阻止了電子的墜落,而且基態能量很大,從而揭示了氫原子穩定性的根本原因。
當然這並不代表經典力學不重要,因為當深入學習之後,許多問題只需要經典力學加不確定原理就能推匯出影象跟結果,雖然不確定性原理對經典力學概念的使用範圍提供了一個很強的限制,但這畢竟是個極為省事的方法。
簡單來說,正如網上許多人對量子力學的誤解——萬事不決,量子力學,其實說白了,無非是大家天天接觸並已經習慣了的宏觀規律,在微觀層面完全不是那麼回事……
但如果真正理解了其實就會發現,微觀條件下,還是有規律的,只是這些規律跟宏觀規律不太一樣。在加上生僻的名詞以及要跟經典物理區分開來的符號,給這些理論知識蒙上了一層神秘的面紗。
這麼說吧,如果要讓寧為來形容,大家接觸的現實世界其實規則從來都很簡單、粗暴、直接,比如拳頭只要夠硬,打出去一定會讓人疼;蘋果成熟了肯定是往地面掉的……
但微觀世界則一切都是朦朧的,就像是身段窈窕卻被矇住面紗的新娘,一舉一動都充斥著美感,讓人迷醉。
嗯,大概就是這樣……
越是對這份美感吸引,便越會忍不住想要全身心的投入。
所以現在寧為真有種回到了大學時臨近考試時的感覺,時間總是不太夠用了。
這天也一樣,寧為正在辦公室裡研究一個關於基於密度矩陣的Bloch表示方法研究量子態的可分離問題時,接到了田言真的電話。
戀戀不捨的放下手中的紙筆,看了眼自己證明三量子系統的可分離問題,寧為這才接通了電話。
“喂,田導,有什麼事?”
“沒事就不能找你了?”
“額……”
“其實也沒什麼事,就是通知你一聲,老潘已經回來了。上次你不是說想跟人見上一面嘛,我約了他吃晚飯,你來不來?”
“去啊,這個必須要去。”
“那行,我在微信上把地址發給你,你六點直接過來。”