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如果微观粒子是波包,为什么还能相互作用? 第1页

  

user avatar   yongle-li-86 网友的相关建议: 
      

微观粒子不是波包。波函数不对应物理可测量,只有波函数的模方有意义。这个意义说的是粒子位于时空点(量子力学,用的是伽利略变换、普通的三维空间和一维时间)的概率。另外,量子力学也不解答相互作用的本质的问题。类似牛顿力学,不解决势能的函数形式的问题。相互作用什么样,要另外测量得到。量子力学是说,两个粒子如果有相互作用,在这个作用下会得到的粒子的时空分布、量子态分布以及随时间变化情况。

@魂魄妖妖梦 的解释用了孤子做例子(又看了一眼 @東雲正樹 的答案,好像也提到了)。但我要指出,波的“相互作用”不需要存在相互作用势。用两列波,只要满足有1)频率相同;2)波源的振动方向相同;3)有恒定的相位差,即可发生相互作用。如光的干涉。让一个水波透过双缝,可以看到水波的双缝干涉图像。

自由电子自己跟自己的干涉也可以通过电子双缝实验观察到。(当然这种“相互作用”定义可能过于宽泛了,有的人觉得这个不算“相互作用”,一定要看波在相互作用势的作用下发生改变才算)

但我觉得这个跟粒子相互作用无关。我觉得问题是没有理解相互作用势和用波函数描述粒子之间的关系。我要指出相互作用势的存在,让粒子的入射态和出射态发生了改变。我们的实验能看到的就是这两个渐进态。波函数是个计算的辅助工具,散射截面、量子态分布(散射过程不是平衡态,量子态分布不符合玻尔兹曼分布,要具体计算得到)等才是可测量。我们在量子力学中关注的都是这些,波函数怎么传怎么变,倒是较为次要的。当然凡事也总有例外,我一个同事做roaming reaction的工作,硬着头皮花了几个月,把计算中的波函数投影到化学反应势能面上,观测波函数的传播、干涉、共振等情况。这种属于是非常专门的工作了。




  

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