1. 关于薛定谔方程如何解释物质的性质:
比如说,我想了解一下氢分子。就像中学时做小球碰撞题一样,我们先把两个氢原子在空间坐标上画好,也就是两个质子和两个电子。然后把这个体系代入薛定谔方程,就可以得到描述电子的波函数以及整个体系的能量。如果我们想要知道两个氢原子之间应该隔多远(键长),那就改变坐标上两个原子之间的距离,解出不同的薛定谔方程,算出来能量最低的那个距离最稳定,那就是理想状态下的键长了。至于氢分子的成键状态、电学性质、磁学性质之类的,可以从得到的波函数出发去了解和进一步计算。总之,理想状态下,一个公式,可以描述世界上所有物质。
(准确来说,由于出现了多个粒子,薛定谔方程在这道题里的解是近似解。这也和经典力学相似,三体以上问题不可严格求解嘛。近似求解波函数的方法有很多,比如说Hartree-Fock,看过书山有路的各位对这个名字应该熟的……)
2. 不确定性原理:粒子的位置和动量不能同时被精确测定,简单来说,我们不可能同时知道一个粒子的位置和它的速度。这是量子世界里一个重要的结论,不确定,不是因为科技不够发达,而是就是不行。
3.薛定谔方程可以说是很强大了,可波粒二象性和不确定性原理摆在面前,量子论看起来非常玄,可谓冲击三观。这也是为什么大家都说,没人真的懂量子力学了。
不好意思说了这么多,大家随便看看orz……如果有描述不当的地方,还望指出和见谅。
作者有话说
第6章 第 6 章