量子力學簡介

機率幅(Probability amplitude)

機率幅(Probability amplitude)
國立臺中女子高級中學物理科陳正昇老師/國立彰化師範大學吳仲卿教授責任編輯

在量子力學中,機率幅是一個複數函數,它的絕對值的平方代表某種物理量的機率或機率密度。M‧玻恩提出這個概念最主要的目的是要使波函數與真實的物理量發生關連。事實上,有一段很長的時間,雖然波函數可以正確地預言原子在不連續的能階間的輻射光譜,但是始終沒有物理學家為波函數提供一套合理的物理詮釋。

薛丁格方程式,波函數

薛丁格方程式 (Schrodinger equation),波函數 (Wave function)
國立臺中女子高級中學物理科陳正昇老師/國立彰化師範大學吳仲卿教授責任編輯

薛丁格方程式是由奧地利物理學家薛丁格提出的量子力學中的一個基本方程式,用來計算一個量子系統的波函數,如何隨著時間發生演變。就好像牛頓運動定律在古典力學的地位,薛丁格方程式在量子力學裏也佔有極其重要的地位。

薛丁格的貓

薛丁格的貓 (Schrödinger’s Cat)
國立臺中女子高級中學物理科陳正昇老師/國立彰化師範大學物理學系吳仲卿教授責任編輯

薛丁格的貓是奧地利物理學家薛丁格在1935年所提出的一個想像實驗,薛丁格想出這個實驗最主要的目的是為了凸顯量子力學在巨觀條件下的不完備性。它充分展現了當哥本哈根的詮釋應用到日常生活中的物體會產生怎樣的問題。在這個想像實驗中,貓的狀態可能是生也可能是死取決在一個更早的隨機事件。為了發展這個實驗,薛丁格提出了一個所謂糾纏態(entanglement)的概念。

薛丁格發展出這個想像實驗是想要作為EPR論文(愛因斯坦、波多爾斯基和羅森於1935年為論證量子力學的不完備性而提出的一篇文章的延伸討論。EPR論文凸顯出量子狀態的可疊加本質。簡言之,所謂的量子疊加指的就是一個系統所有可能狀態的組合,譬如一個次原子粒子的所有可能出現的位置。哥本哈根的詮釋主張只有在一次測量之後,這個疊加狀態才會遢縮為一個確定的狀態。