作者chendaolong (JoJo A Go!Go!)
看板Physics
标题Re: [问题] 薛丁格方程式
时间Fri Oct 16 00:41:51 2009
以 Dirac bra-ket notation 来表示波函数的话
ψ(x,t) = <x|ψ(t)> --- 薛丁格表像
ψ(x(t)) = <x(t)|ψ> --- 海森堡表象
当波函数(state ket)随时间改变时,用以描述的是薛丁格方程式
∂ ^
ih----|ψ(t)> = H |ψ(t)>
∂t
^
而所有运算子,如 x,均不为时间的函数
其基底右向量(basis ket) |x> 也不为时间的函数
当波函数不随时间改变时,用以描述的是海森堡运动方程式
d ^ ^ ^
ih----x(t) = [x(t),H]
dt
^
其中 H 不为时间的显函数
而基底右向量会随时间而改变,因为
^
x(t) = ∫dx x(t) |x(t)> <x(t)|
可以证明这两种表像是等价的
所以
ψ(x(t)) = <x(t)|ψ> = <x|ψ(t)> = ψ(x,t)
^
前提是 H 不为时间的显函数 (凭印象…错了请指正)
所以应该可以理解为 ψ(x(t)) 是在空间座标下的描述
而 ψ(x,t) 是在随体座标下的描述
波函数在连续平滑路径上的变化
意味着波函数是在空间中连续平滑地变化着
所以路径积分应该是用海森堡表像去描述
这样就可以对应起来了
有错请指教
※ 引述《leo80042 (方力偶)》之铭言:
: : 就我的认知 (也有可能是错的)
: : 某个时间点的波函数,其座标跟下个时间点的座标无关
: : 所以在某个时间点其座标 x,在下个时间点其座标 y 可以离 x 很远
: : 就像布朗运动一样高度无规 .
: : 也就是说 x 不是平滑的,即 x(t) 不存在 .
: : 但是费因曼的路径积分却一开始就用了 L(x,x,t)
: : 所以路径积分是不是只包含了平滑路径
: : 而不包含折线型那样的路径?
: : 如果原本的波动力学、矩阵力学都有包含那些不平滑路径
: : 那这样子路径积分就该多一个假设,即平滑路径的假设?
: 我觉得这个问题可能是因为观念混淆?
: 波动力学里头的位置x和路径积分里头的位置x应该是不一样的观念
: 波动力学的位置x是operator,不是时间的函数
: 要作用在波函数上才有意义
: 波函数ψ(x,t)的x指的是波在空间中的分布
: x也不是时间的函数
: 因此从这些定义可以让我们想起一件很重要的事
: 就是在波动力学中讨论"路径"这个概念没有意义
: 因为你不知道怎麽去描述它
: 而从Ehrenfest's theorem可以知道
: 位置期望值对时间的微分 = 动量期望值 / 质量
: (拿掉"期望值"三个字就是古典结果XD)
: .
: 某种意义上它才是你说的速度x
: 而我没记错的话
: 路径积分里头的位置x是真实空间中不同的路径x(t)
: .
: 因此当然还是可以求微分x
: 取时间分割趋近於零的话
: 每个时间点t上面的微分值也有意义
: 因为你说的折线型路径就变平滑了XD
: : 再来就是小弟的疑惑
: : 费因曼的路径应该是可以分岔,也可以交错
: : 像某个时间点做量测使得自由粒子的波函数坍塌到某一座标点
: : 下一个时间点随 Gaussian 函数扩散开来,也就是路径分岔成无限多条
: : 所以 x(t) 应该不是单值函数
: : 但是上面的推导好像是说 x(t) 应该是唯一的?
: : 所以才有 dx/dt 存在
: : 这点是目前比较困扰小弟的
: 对每一条路径,x(t)都是唯一的啊~
: 最後再把所有路径加起来
: 这样做没有错啊@@?
--
※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc)
◆ From: 114.27.24.126
1F:推 leo80042:两种图像的比较有道理。但我不太确定在海森堡图像底下还 10/16 12:13
2F:→ leo80042:有没有波函数的概念...我猜应该是没有。当我们要求系统的 10/16 12:13
3F:→ leo80042:物理量Y(t)时,就是直接把Y(t)丢到你说的海森堡运动方程 10/16 12:14
4F:→ leo80042:里,因此完全用不到波函数了。然後我不懂路径积分是以海 10/16 12:15
5F:→ leo80042:森堡图像去描述"是什麽意思... 10/16 12:16
6F:→ leo80042:在我看来路径积分是古典物理的推广XD 古典物理告诉我们 10/16 12:18
7F:→ leo80042:如果能给定一条路径x(t)去描述粒子的运动,那麽所有的物 10/16 12:18
8F:→ leo80042:理量如何随时间变化都可以唯一决定。而路径积分则是说我 10/16 12:19
9F:→ leo80042:们需要考虑所有可能的路径的贡献,才能知道该粒子的物理 10/16 12:20
10F:→ leo80042:量。(讲半天还是不知道怎麽回答你的问题...XDD) 10/16 12:20
11F:→ chendaolong:波函数还是用得到,有物理意义的是期望值<x>,不是运 10/16 18:07
12F:→ chendaolong:算子。 10/16 18:08
13F:推 leo80042:噢 对XDDD 我昏头了~~ 10/16 19:17