1楼：匿名用户
无论在经典物理学还是量子物理学中，时间演化的概念处处存在。我们已经非常熟悉牛顿体系下的决定论，尽管量子物理否定了这种决定论，但是量子力学体系仍然使用时间演化这一在决定论中非常重要的概念。
在量子力学体系中，这种时间演化有两种等价的描述，即薛定谔绘景和海森堡绘景。在前者中，力学量（算符）是固定的，而体系的量子态随时间演化；而在后者中，是力学量（算符）在演化，体系的态不变。尽管，从数学上它们可以互相转化，但是在物理方面似乎还是有所区别的。
量子态的时间演化是否有意义？
2楼：匿名用户
无论在经典物理学还是量子物理学中，时间演化的概念处处存在。我们已经非常熟悉牛顿体系下的决定论，尽管量子物理否定了这种决定论，但是量子力学体系仍然使用时间演化这一在决定论中非常重要的概念。
在量子力学体系中，这种时间演化有两种等价的描述，即薛定谔绘景和海森堡绘景。在前者中，力学量（算符）是固定的，而体系的量子态随时间演化；而在后者中，是力学量（算符）在演化，体系的态不变。尽管，从数学上它们可以互相转化，但是在物理方面似乎还是有所区别的。
首先，对于一个定态，比如自由粒子的动量本征态|p>，我们可以将时间演化算符u作用其上，得到exp(-ie_pt)|p>，然而所得到的这个态的意义是什么？其中的时间依赖如何来理解？相反，将u作用于动量算符upu^=p，其意义相对就明显多了，动量不变（注意这里根本没有时间依赖项）。
当然，对于非本征态来说，无论是态还是力学量的时间依赖都可以理解为时间的演化。
其次，自从量子力学建立之后，测量突然变成了“世纪难题”。除了海森堡不确定性原理之外，最著名的恐怕要属量子测量塌缩（包括量子纠缠）。量子力学体系将测量做“特殊”处理——引入投影算符，即将多个量子态的叠加“瞬间”投射到某一定态上，这里的“瞬间”，原本应该只是归因于这个操作不涉及时间参数，但多数物理学家也将它进一步理解为量子测量本身在物理上就是瞬时的。
这样处理测量，就将它跟其它我们熟悉的相互作用（有时间依赖的）区分开来；而其它的作用都是幺正的，时间演化自然也包含其中。实际上，这样处理测量，或许可以简化某些概念，但是在更深的方面是存在问题的。比如，我们如何知道所处理体系的初态究竟是什么样子的呢？
有人也许说可以制备，但是制备之前呢？制备之前的之前呢？这条因果链的问题，在经典物理中就存在，只要我们无法给出初态，时间的演化（或各种按顺序的操作）都无法给出精确的描述，因为初态的选取是完全任意的，这在大自然中是完全可能的。
（还有另一个问题，就是尽管理论上我们可以对幺正和非幺正做出区分，可实验中我们又是如何区分幺正作用和非幺正呢？根据什么来做出判断呢？我们如何保证一个纯粹的幺正实验中不会掺杂非幺正过程呢？
）基于以上的问题，再结合量子场论中使用海森堡绘景的情形。个人觉得，可以将量子力学体系完全建立在海森堡绘景之上。如此，随时间演化的将不再是体系的态，而是力学量。
构造体系的态的基矢组成固定的标架，甚至可以取消“态的叠加”这一原理，只存在各个基矢间的关系即可。这实际上是默认了体系在某一时刻态的唯一性（基矢中的一个），而各种态之间存在量子跃迁，比如，，几率幅可由基矢间关系给出。至于量子测量，没有了态叠加，它也自然可以用跃迁来描述（注意这里基矢间的关系不要误认为是态叠加）。
被测量后的量子态是怎么随时间演变的
3楼：匿名用户
正如光长久存在的空间会产生尘埃，量子长久接受能量也会产生物质，大型量子计算机的使用频率和寿命都是问题。口糊哈哈
4楼：匿名用户
对于量子力学范围而言。我们想知道在某个时刻，在某个空间范围，发现粒子的几率是多少。既然有时刻的信息，那就应该考虑量子态随时间的演化了
如果时间演化算符包含非0非对角矩阵元，是否就 一定会有量子态的跃迁
5楼：珊越润
|矩阵的本征值（或叫特征值）,本征向量会求吧，就是求解久期方程det|λe-a|=0,求出λ1，λ2，，λn. x1，x2，，xn.
所以a=(x1,x2,,xn)[λ1，λ2，，λn](x1,x2,,xn)-1
xn表示列向量，(x1,x2,,xn)为n*n矩阵，[λ1，λ2，，λn]表示λ1，λ2，，λn为对角元的对角矩阵。后面的那个-1是上标，表示取逆矩阵。
如何理解量子物理意义上的“时间”
6楼：匿名用户
时间定义：人类在生活中总结出时间的观念,其根源来自于日常生活中事件的发生次序.当然人们在生活中得到的绝不仅仅是事件发生次序的概念,同时也有时间间隔长短的概念,这个概念**于对两个过程的比较——比如两件事同时开始,但一件事结束了另一件事还在进行,我们就说另一件事所需的时间更长.
这里我们可以看到,人们运用可以测量的过程来测量抽象的时间.
量子理论是什么和量子理论的哲学困境
7楼：匿名用户
量子理论,是导出量子力学的基础理论,也是导出量子电动力学的基础理论之一.尼?玻尔指出:
谁不为量子理论所震惊,谁就不理解量子理论.自从量子理论创立以来,就一直受到来自各个方面的质疑——这些质疑对于量子力学的正确性和应用无关,而是牵扯到关于量子力学理论的物理解释——爱因斯坦是量子理论的早期创立者之一,也正是他最坚定地质疑和否认量子理论的完备性.爱因斯坦和玻尔之争,已经成为科学史上的重大事件.
尽管人们现在倾向于认为爱因斯坦的努力是徒劳的,但是在爱因斯坦和玻尔身后,对于量子理论的质疑从未停止过.甚至在物理学家中,也存在许多种不同的理论模型阐述量子理论的本质.从来没有一种解释模型在物理学家中取得压倒优势,更不用说取得共识了.
这是很不寻常的事,科学理论与哲学理论、社会理论、经济理论不同,科学理论因其能够取得高度共识而闻名,在科学史上,从来没有一种完备的理论得到广泛的实验结果支持而从未发现一个反例,并且在实际应用中取得巨大成就之后,仍然受到长期而广泛的质疑——但是,量子理论除外.
关于量子理论的争议和质疑并不局限于物理学内部,更多的与人们的哲学观念有关,特别是与人们关于"实在"的认识有关.
一、量子理论是什么?
量子理论是为了解释和预言微观领域(基本粒子、原子、分子领域)的特殊现象提出的一系列独立假设.从这些假设可以导出量子力学.并不是所有这些假设都受到质疑——比如"普朗克-爱因斯坦量子假设"、"海森堡不确定性假设"、"量子态演化假设"(薛定谔方程)——现在人们很少或者不再质疑这些假设,仍然受到质疑的主要是"波粒二象性假设"、"量子态叠加假设"和"量子态坍缩假设".
下面说明一下这些假设的含义(大致了解量子理论的人可以跳过):
1、"波粒二象性假设"宣称:微观领域的对象,比如光子、电子这些事物,它们既是粒子又是波;或者说它们既不是粒子又不是波,但是可以表现出像波一样的现象——它具有"似波性",也可以表现出像粒子一样的性质——也具有"似粒子性".在双缝干涉实验中,转播途径中来自两条缝的光相互干涉,表现出十分确定的"波动性";但是到达显示屏的时候,总是作为一个个完整的光子被观测到,表现出十分确定的"粒子性".
量子理论的标准解释——哥本哈根解释认为这并不矛盾,而是互补的关系.粒子在传播途径中表现出波动性——它像某种波一样传播,表现出波所具有的特殊性质:衍射、干涉、散射等;粒子在发射或者到达的时候,总是表现为一个个完整的粒子,表现出不可分割的粒子的性质.
这两种性质结合在一起,构成了粒子完整的性质——波粒二象性.哥本哈根解释宣称:我们绝不会遇到两种相互矛盾的性质同时表现出来的单一实验.
事实确实如此,至少迄今为止,我们并没有发现这样的实验.
2、"量子态叠加假设"宣称:在没有被观测的时候,粒子并不像宏观物体一样表现为某种固定的状态,而是表现为极为不同的量子状态——量子态.这种量子态由"波函数"来描述,有关波函数的薛定谔方程,则描述没有被观测的时候,波函数随时间的变化规律.
与宏观物体更为不同的是:粒子不一定处于一种单一的、确定的量子态,也可以处于两个甚至两个以上量子态的叠加状态.
爱因斯坦对这一假设十分不满,他深恶痛绝这一假设包含的"超距作用的幽灵".
在双缝干涉实验中(为了简单而又保持理论的本质,本文尽量采用双缝干涉实验和偏振光实验举例.尽管光子的性质比较复杂,实际上并不属于量子力学,而是属于量子场论(量子电动力学)的范围,但是这些关于光子的实验在解释量子力学原理的时候更加简洁直观,而且不影响理论的本质.一些大师级人物也是这样处理的.
)光子通过(缝1)是一种量子态ψ1,光子通过(缝2)是一种量子状态ψ2,按照我们在宏观世界观察到的经验,一个物体要么经过(缝1),要么经过(缝2),一个穿过了双缝的物体,要么处于ψ1态,要么处于ψ2态,不存在其他可能.在这里,量子理论与我们日常经验有根本的冲突,"量子态叠加假设"坚称:在没有被观测的时候,一个穿过了双缝的光子,不可能处于ψ1或者ψ2的任何一种状态,而是处于这两种状态的叠加状态,也就是(ψ1+ψ2)这种奇怪的量子态.
无法对(ψ1+ψ2)这种量子态给予实在的解说,不能用现实中的经验事实形象地说明(ψ1+ψ2)这种量子态究竟是什么样的状态.这似乎暗示着同一个光子以某种未知的方式同时穿过两条缝,但是哥本哈根解释拒绝这种看法,玻尔和其他哥本哈根解释的捍卫者们坚持一种更加激进的哲学,他们认为在没有观测的时候宣称粒子穿越某一条缝或者是穿越了两条缝,这是没有意义的.人能够观测的只有现象,现象,是人们能够观测的最终的实在,不能假设在现象的背后还有一种不可观测的神秘的实在——比如物自体等等.
现象只有在被观测之后才成为现象,在没有观测的时候,就没有现象存在.没有被观测的时候,问粒子穿越某一条缝或者是穿越了两条缝,这是没有意义的,因为那里并没有任何现象发生.
量子态叠加假设十分重要,是量子理论不可或缺的环节,它能够和其他假设结合,解释和**一切有关的物理现象,精确到使人惊异的程度,更加令人印象深刻的是:从来没有一个与其**不符的事例被观测到.
三、"量子态坍缩假设"自始至终受到最为广泛的质疑,很多物理学家被迫接受量子理论的多世界解释、系综解释等,就是因为不能容忍这个难看的疮疤."量子态坍缩假设"宣称:在没有被观测的时候,粒子的量子态按照薛定谔方程演化,每一个描述粒子状态的力学量(比如动量、位置等等)都不是唯一的,都存在几种甚至许多种可能的值.
每一种可能的值出现的概率不同,但是出现的概率是确定的——这有薛定谔方程决定.一旦进行观测,随时间演化的量子态立即坍缩.只有一种可能性立即成为现实,出现其他值的可能性立即变为0,其他值出现的概率立即变成0.
随时间演化的波函数立即终止,一个新的波函数从这里开始,仍然按照薛定谔方程描述的形式开始随时间演化.
比如在一个封闭的真空的箱子中发射一个电子,电子一旦离开发射器,只要没有被观测,它的波函数就开始按照薛定谔方程随时间演化,它有可能在箱子里任何地方.在任何时间、任何一个位置都有一个出现的概率.并不是电子确实在某一个位置我们不知道,而是电子确实不在任何一个确定的位置.
一旦进行观测,一旦在一个区域a观测到电子,电子的波函数立即坍缩,它在位置a出现的概率从原来的万分之一或者亿万分之一突然变成了1,在其他任何位置出现的概率立即变为0.并不是电子确实在那里而被观测到,而是因为观测造成电子波函数的坍陷.认为这两者没有区别是错误的,这有十分明显的区别.
"量子态坍缩假设"对量子理论十分重要,没有这个假设,现有的量子理论就无法成立.
量子理论与牛顿力学、相对论等经典的理论不同,经典理论能够从几个简单的明显成立的假设出发解释大量的现象、**大量的结果,那是人类理性的惊人成就.量子理论在解释现象和**结果的精度和广度上超越现有的一切理论,但是,量子理论却是建立在一系列看似荒谬的假设之上.没有人自愿接受这些假设,我们之所以接受,是因为不得不如此.
没有发现任何更加简单优美的假设能够取代这些假设.量子理论既不简单,也不优美,像一个缀满各种补丁的破旧棉袍,但是它比其他任何衣服更实用.
爱因斯坦认为量子理论是不完备的,在这些稀奇古怪的假设背后,肯定隐藏着某种更基本的东西.
以下将要证明,这些假设会引发一系列的悖论.量子理论已经陷于不可自拔的哲学困境.不可能通过修改哲学或者逻辑学的方法摆脱这一困境——量子理论的一些基本假设必须修改.
并且确实存在更加简洁的假设,既能像那些假设一样导出量子力学,又能避免其哲学困境.
单位矢量对时间t的导数是多少,矢量的一阶求导是否有意义
1楼 前回国好 1 如果是直角坐标系的是单位矢量i j k 因为它们是常矢量 导数等于0 2 如果是物理问题中的任意点所在处的力 强度 等单位矢量 由于这个单位矢量在空间的取向不固定 只要空间各点的物理量随时间变化 单位矢量的导数就不等于0了 具体计算如下 a 由于物理中的单位矢量的实质是 位置矢量...