作者chendaolong (JoJo A Go!Go!)
看板Physics
标题Re: [问题] 零点能和测不准定理的关系
时间Fri Nov 13 01:59:05 2009
其实一切都是不确定原理在作祟
不确定原理其实也就是位置与动量的不对易关系
^ ^
[x,p] = ih (h = h_bar = reduced Plank constant)
用矩阵的观点来看
AB≠BA,两矩阵不能同时对角化
所以当系统的状态处於某个座标时,|φ> = |x>
此时我们可以得到一个精确的座标 x
^
也就是说 x 是 x 的特徵值,|x> 是其特徵向量
^
但此时动量 p 在这个状态下却得不到一个特定的值
^
因为 |x> 这个特徵向量并不是 p 的特徵向量。
(Uncertainty principle 跟量测无关,所以不应翻成测不准原理)
当系统是 Quantum harmonic oscillator 的时候
^ ^2 2^2
H = p /2m + mω x / 2
^ ^
此时将 x 跟 p 做一线性转换
http://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_harmonic_oscillator
^ ^ ^
a = C(x - iDp)
^+ ^ ^
a = C(x + iDp)
^+ ^
其中生成运算子 a 跟湮灭运算子 a 也有不对易关系
^ ^+
[a,a ] = 1
代入 Hamiltonian 後
^ ^+ ^
H = hω(a a + 1/2)
^ ^+ ^
探讨 N = a a 的物理意义,可以得到它是属於第 n 能阶的粒子数
当粒子数等於零的时候,即真空态
^
但此时 H 的特徵值却不等於零,而是 hω/2
此即零点能
追根究柢,还是不确定原理的延伸
※ 引述《happyennovy (让我去流浪)》之铭言:
: 之前学过到现在还不是很清楚为什麽
: 测不准定理可以证明零点能的存在?
: (在particle in a box和oscillation的例子)
: 希望有人可以提供详细的解释
: 谢谢~
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※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc)
◆ From: 114.27.37.29
1F:推 happyennovy:谢谢~ 11/13 02:06
※ 编辑: chendaolong 来自: 114.27.37.29 (11/13 07:41)