《命运骰子——量子力学简史》（第二十一章）

发信人: yauzhang (penrsoe), 信区: Physics
标 题: 《命运骰子——量子力学简史》（第二十一章）
发信站: 两全其美网 (Tue Aug 5 19:57:11 2008), 本站(lqqm.net)


《命运骰子——量子力学简史》（第二十一章）
第二十一章 酒吧转椅的物理学(下)：波函数坍塌


（1）

据说，苏联最伟大的物理学家朗道曾经听一个生物学家做报告，讲遗传学，这个生物学家声称：“母本的特征将遗传到下一代。”朗道闻言，大怒，诘问道：“那么，你如何解释处女？”


薛定谔的波函数的幺正演化具有同样的困难，如果电子确实如方程所描述的那样以波函数（比如说高斯分布）的方式弥散于全空间，那么薛定谔如何能解释电子枪打在电视屏幕上出现的一个一个斑点？


换句话说，在薛定谔方程中，电子是一个波函数（比如说高斯分布），在各个地点都有分布，而在人们观测的时候，这个波函数瞬间就坍塌成为一个狄拉克函数（delta函数）——仅仅出现在一个地方，而在其他地方为零。




（2）

在上一章已经讲过，无论在三里屯，还是在什刹海，酒吧里的每一个转椅都是一个波函数——这不仅仅是一个比喻——根据量子力学，任何有质量的物体都是波函数，当你转动转椅的时候，相当于在做幺正演化，可是，事情并没有那么简单。



对于男性读者来说，假设这个时候，什刹海上暖风吹的游人醉，春心荡漾的你你在酒吧抱着一个暧昧的女孩子一起坐在转椅上，转呀转，觉得非常开心……

这个时候，演化依然是幺正的……

蓦地，从外面进来另外一个女子，这个人素面朝天,瞳仁里有燃烧的火焰，这个来人（其实是你的妻子）狠狠地看了你们的转椅一眼，你抱着小情人的转椅突然就崩溃了，转椅倒在地上——转椅坍塌了——波函数坍塌了！！

波函数是会坍塌的。波函数的坍塌，起源于观测者的观测。这是量子力学中被称为“波函数的非幺正演化”。







（3）
“波函数的非幺正演化”和“波函数的幺正演化”一起，构成了整个波函数的演化理论。

波函数已经是量子力学物理学家的灵魂所在，海森堡也深深地浸染了这种世界观，他为自己设计了一个墓碑 ，上面这样写着：“he lies somewhere here" 直译过来就是 "他躺在这里，且在别处 ”。


“波函数的非幺正演化”说明，量子力学理论很优美，与时间无关，与地点无关，但与人有关。