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量子力学的困境与双4维时空协变量子力学基础的建立(五、六)

已有 1085 次阅读 2025-12-26 15:59 |系统分类:论文交流

五、4维时空中的波动方程

   正统量子力学中波函数Ψ与其本征态Ψn之间的关系是

Ψ=ΣCnΨn

4时空W(xk)中,描述物质波波函数采用复空间维格纳复变函数方法有[21 ][22 ] 

                            Ψ=Aеiωt -ixμkμ                         

而且                       A(x, k)=ΣCn An(x, k)                  7                                                                                     

定态情况下,A(x,k)仅与三维空间坐标xμ和三维曲率坐标kμ有关。μ=1,2,3.

H(x,k)为经典哈密顿量,得到双4维中经典微分方程

                             H(x,k)A(x,k)=EA(x,k)             8

H(x,k)相对论哈密顿量,得到4维相对论波动方程                 

                             H(x,k)A(x,k)=E A(x,k)             9

星号乘﹡波动方程与薛定谔方程、路径积分方程有等价关联。但形式上不能相互转化。

4维时空中量子概率起源

1、威格纳变换:

6Ψx,k)中振幅A(x,k)有变换关系式:

                                 (10)

                               (11)   

对上两公式分别进行积分运算,可以讨论量子概率的起源。

2、物质密度表象:  物质波Ψx,k映射到虚部k空间,得到曲率k表象波函数Φ(k)

                         Φ(k) =[ʃ-∞ A(x,k)dx]1/2                      

Φ(k)体现位置x处微观客体对应的物质密度分布,其值为              

                         η(k)=|Φ(k)|2 =ʃ-∞ A(x,k)dx

不测量,不可直接观察。

3、位置表象: 物质波Ψx,k)映射到实部空间,得到位置表象波函数Ψx),概率幅

                             Ψx= [ʃ-∞ A(x,k)dk]1/2             

x处微观客体位置不可确定,概率为

                             ρ(x) =|Ψx|2= ʃ-∞ A(x,k)dk

不测量,同样不可直接观察。

4、ψ(x)Φ(k)傅里叶变换再认识

             ψ(x) (2πħ)(-1/2)ʃ-∞ Φ(k)exp(ikx)d(ħk)               (12)

             Φ(k) (2πħ)(-1/2)ʃ-∞ ψ(x)exp(ikx)d(x)                (13)

(12)(13)场物质密度、概率密度分布表象变换。

     场物质密度分布是量子概率产生之源。物质密度分布无穷大,是点粒子,位置被确定;物质密度分布为0,全空间分布,位置完全不确定。量子概率来源于微观客体空间分布和质量密度分布,它是完全客观的。这就是双4维时空中的测不准原理[19][20]    

5、量子概率与经典概率的本质区别

量子概率起源于微观客体内部物质密度的空间分布,产生机制完全不同于经典热力学概率(分子热运动)和经典统计概率(合格率、天气预报等)。

6、量子世界是客观的

4维中,由复空间W(x,k)描述微观量子现象,可消除量子现象对人的主观依赖性。量子世界是客观的[19][20]

7、两个世界: 一个宏观,一个微观。微观4时空具有概率属性量子测量通过相互作用发生物理时空、物理模型转换,W(x,k)中位置不确定性属性转化为三维或四维时空中点粒子概率运动,而传统量子计算方法不变测量实现了:物质告诉时空如何具有概率属性,时空告诉物质如何作概率运动。 



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