三分鐘搞懂薛定谔方程?上一期文章我詳細講解了薛定谔方程的内涵，其實薛定谔方程的作用就是預測微觀粒子所處位置的概率，因為量子力學和我們的宏觀運動力學不同，宏觀運動力學隻要我們知道了運動的“初始狀态”信息，就可以根據牛頓力學計算出将來發生的一切，并且計算的結果是肯定的，不存在的概率一說但是微觀世界我們用量子力學來計算一個粒子将來的運動狀态，卻隻能得出結論：粒子在某時刻處于某位置的概率是多少多少，永遠無法給出一個确定的答案所以連愛因斯坦都認為一個隻能給概率的理論，不能說是一個完備的理論，我來為大家科普一下關于三分鐘搞懂薛定谔方程?以下内容希望對你有幫助!

三分鐘搞懂薛定谔方程

上一期文章我詳細講解了薛定谔方程的内涵，其實薛定谔方程的作用就是預測微觀粒子所處位置的概率，因為量子力學和我們的宏觀運動力學不同，宏觀運動力學隻要我們知道了運動的“初始狀态”信息，就可以根據牛頓力學計算出将來發生的一切，并且計算的結果是肯定的，不存在的概率一說。但是微觀世界我們用量子力學來計算一個粒子将來的運動狀态，卻隻能得出結論：粒子在某時刻處于某位置的概率是多少多少，永遠無法給出一個确定的答案。所以連愛因斯坦都認為一個隻能給概率的理論，不能說是一個完備的理論。

如果您沒看上一期的内容，我再簡單說明下薛定谔方程的含義，其實根據薛定谔方程我們可以求出一個解，請注意這個解本身也是一個函數不是一個定值，所以這個方程和我們以往學的方程不一樣，希望大家一定要注意。

同時薛定谔方程給出的這個解，不僅僅是一個函數，而且這個函數的x和y還比較特殊，x是實數這個沒話可說，但是y是一個複數（沒學過複數的朋友也不用太在意，實數可以用一維的數軸表示出來，但是複數必須用二維的平面表示出來），所以當一個函數的x是實數，y是複數，我們要想表示這個函數的圖像就變得的比較困難，不過上一期我依然畫出了波函數的圖形如下圖所示。

請注意，波函數是一個和時間有關的函數，所以每一個時刻都有一個函數圖像，所以完整的波函數圖像是把每個時刻的函數圖像都畫出來，然後串起來。上面隻給了t=1、t=2、t=3時刻的函數圖，其中x是粒子的位置，y的物理函數我上一期故意不說。同時你也要注意，這個函數圖像是一個三維的圖像，相當于是一個線圈在不斷圍繞x軸旋轉，中間部位比較胖，兩端部位比較瘦。之所以是三維圖像，因為x是實數可以用一維的數軸表示，但是y是複數必須用二維的平面表示，所以合并出來的函數圖像就是三維。

x的物理含義很簡單，就是粒子的位置信息，如果我們把坐标源點定義為x=0，那麼大家看上面的波函數，其實x隻是在某個局部範圍内才有y值，其餘地方y值都沒有的，那麼y值到底是啥？哈哈，我這就來把上一期的坑給填了，其實y值就是概率，準确的說應該是“y值的模長的平方”對應着粒子出現的概率，你可能不懂“模長”到底是啥，其實這是複數裡面的一個概念，如果不懂就把y值當成概率也行，這個不影響你理解薛定谔方程。

所以y的物理含義出來了，我們再看這個函數就明白了，x隻是在某個局部有y值，等效于x隻是在某個局部才有出現的概率值，其餘地方x出現的概率為0。

所以薛定谔方程，求解出來的波函數，其實就是可以用來預測一個粒子将來出現的位置，隻不過預測的結果永遠隻能這樣表達：在t=2時，粒子在x=5這個位置出現的概率是43%，預測時需要把t和x确定，然後就能計算出y，也就是計算出概率值。

自此薛定谔方程基本解釋完畢，但是薛定谔本人研究出這個方程後，并不知道y的物理含義，這個物理含義是“哥本哈根學派”的波恩最先做出解釋的。你可要知道薛定谔是屬于愛因斯坦這派的，自己的理論卻要敵方學派的人來給予解釋，這是一件很尴尬的事情，不過沒辦法，真理不以人的意志為轉移，所以學術上的争論不影響大家對真理的敬畏。而波恩也因為成功對y值做了物理上的解釋，從而獲得了諾貝爾物理學獎。

自此薛定谔的方程基本完善了，人類對微觀粒子終于可以預測其将來了，雖然我們得到的預測結果永遠是概率值，但是總比我們什麼都不知道要好很多吧。從本篇文章開始，量子力學理論的主線總算初露鋒芒，下一期我繼續用薛定谔方程将帶領大家深入微觀世界的核心處，探尋微觀世界更為神秘的真理。我是頭條号《小彭來給您解惑》，如果喜歡我的文章可以關注我，如果對文章有異議可以留言評論。

更多精彩资讯请关注tft每日頭條，我们将持续为您更新最新资讯!