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  • 1 # 小姜妹兒

    薛定諤方程裡面的E,只是動能。

    薛定諤方程實際在量子力學裡面,非常特殊。不要強迫和相對論扯到一起。扯到一起,很多問題你會發現很彆扭。

    薛定諤方程是一個量子力學的基本公設之一,基本原理之一,就是量子力學的公理之一,不能靠其它原理推匯出來。所謂的公理,實質意思是,實際這只是一個假設。假設是否正確,不能從其它的公理來推導,只能靠實驗結果來判斷。假設結果符合實驗結果,就認為這個公理成立。薛定諤方程的結果符合實驗結果,所以實驗判斷薛定諤方程這個公理成立。

    另外有一個普遍的看法,中國的物理學教材上都是這麼寫的,說薛定諤方程是克高方程的近似。其實這個說法,經不起仔細推敲,嚴格是不成立的。薛定諤方程就是薛定諤方程,克高方程就是克高方程。兩者實際是獨立的。

    另外一個問題,德布羅意公式和相對論之間,到底是一個什麼關係?德布羅意公式,實際和相對論並無直接關係。德布羅意公式的適用範圍,比相對論更廣泛。當然,在相對論情況下,德布羅意公式也成立。薛定諤方程解出來的波的結果,頻率和波長,實際是不符合相對論,不符合E=MC^2,但是卻符合德布羅意公式。你用E=MC^2來套,當然套不進去,結果互相之間根本就不符合。德布羅意公式和相對論之間,也是互相獨立的。在非相對論情況下,德布羅意公式也成立。

    但是,這又涉及另外一個問題,薛定諤方程解出來的單粒子波的結果,波的頻率實際是無法單獨進行實際檢驗的。能夠實際實驗測量的只是波長。因為無論是薛定諤波的波長,還是相對論波的波長,波長都是h/p。低速度下面,P在兩種情況下,恰恰是基本相等的。所以,薛定諤方程的單粒子解,符合實驗結果。

    但是,又有另外一個問題。單獨實驗測量單粒子波的頻率,其實又只能測量E=MC^2對應的頻率。薛定諤方程的波的單粒子解,波的頻率,實際是無法實驗測量。一定要仔細理解和明白這一點。

    薛定諤方程,在量子力學裡面,實際非常特殊,實際是一個特殊的理論模型。不能以牛頓力學、電磁學、相對論的那些理論模式來看待。很多教材非要這樣來看待,但是這樣的看待,實際上不能完全自洽,就引出很多不一致的結果。嚴密推敲,薛定諤方程並不是克高方程的低速近似。但是薛定諤方程又特別有效,很多問題甚至比克高方程還更加有效,比場論又更大為簡單。

    實際上,在量子力學裡面,薛定諤方程需要特殊看待,特殊理解。要把薛定諤方程當作一個獨立的理論模型來看待。不要硬把薛定諤方程和相對論扯到一起,兩者實際沒有實質性的關聯。

    所以,薛定諤方程是量子力學的一個基本公理,這是有特殊原因的。中國的教材,實際都沒有講清楚,為什麼薛定諤方程是一個基本公理,只是要你接受這麼一個結論。

    真正的物理學,是充滿爭議和問題,不是象教科書講的那麼完美,是真理。

    實際物理學理論充滿問題,也不是那麼完美,更不是真理。

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