“ψ本身不代表电子出现的概率,它只是描述电子体系的函数。”
“|ψ|才代表了电子出现在A点和B点的概率。”
“比如,我们算出电子出现在A点的概率是0.9,出现在B点的概率是0.2。”
“那么我们就可以说,电子出现在A点的概率,比出现在B点的概率大。”
“而且更神奇的是,这种概率分布形成的波,能够像真实的波一样,发生干涉、衍射等现象。”
“所以,薛定谔才会把概率波误认为是真实的波动。”
“但其实,它不是。”
“电子在A点的概率是x,在B点的概率是y,在C点的概率是z”
“这些概率的分布,它的数学形式和机械波电磁波的波函数形式一样。”
“所以,薛定谔才会自然而然地把电子的概率波认为是机械波。
“通过这个理论,我们就能解释刚刚玻尔提出的那个问题。”
“波动力学中,电子波是弥漫在整个原子空间内的,这一点薛定谔没有说错。”
“那为什么还会出现分立的能级呢?”
“很简单,因为我们观测到的能级,只是电子出现概率最大的地方。”
“所以,它宏观表现出好像电子有分立的能级。”
“但其实没有。”
“能级本身并不存在,它就是一片区域而已。”
“电子不是必须待在特定的轨道上,它可以出现在原子内的任意一处,只不过在各处出现的概率不一样。”
“大家请看。”
李奇维一边说,一边画图。
“以氢原子为例,电子在原子核周围各处出现的概率是这样的。”
“每个黑色小点都代表【电子出现在这里】,黑点的疏密程度就代表了电子出现概率的大小。”
“黑点越密,电子在这个区域出现的概率越大;黑点越疏,电子在这个区域出现的概率越小。”
“这些黑点看上去,就像是一片带负电的云状物笼罩在原子核周围。”
“所以,我把它称为【电子云】。”(这就是电子云概念的来源)
“电子云取代了旧量子论中轨道和能级的概念。”
“电子并不是我们想象的那样,以一个小球的形态,在各个轨道上运动。”
“电子是充斥在整个电子云内。”
“凡是电子云覆盖的地方,电子都有概率出现,只不过概率大小不一样而已。”
“以上,就是我对概率波的解释。”
静!
死一般的寂静!
房间内鸦雀无声、落针可闻。
所有人都被震撼的目瞪口呆,仿佛时间静止。
匪夷所思!
不可思议!
难以置信!
甚至是:感觉布鲁斯教授在胡扯!
“上帝啊!”
“这这可能吗?”
“这绝对不可能啊!”
“这个想法已经不是惊世骇俗了,而是超越了这世、这俗!”
“布鲁斯教授太可怕了!”
“这种理论根本不是人能想出来的。”
很快,全场轰动!
房间内爆发出一阵巨大的惊呼声!
概率波的概念,让所有人都疯狂了。
总结下来,它一共包含了三个核心观点:
第一,电子等微观粒子具有波粒二象性,且波动性不是真正的波,而是指概率的分布不同。
只不过概率分布的数学表达形式和常规意义上的波函数相同,所以形象地取名为概率波。
比如假设机械波的波函数是f=x+1这种形式,那么电子出现位置的概率分布也是f=x+1。
第二,电子的概率波就像云雾一样,弥漫在整个原子范围内,电子可以同时出现在任何地方。
具体出现在哪里,取决于通过波函数计算出来的值,即|ψ|。
根据薛定谔方程,只要求出t时刻电子的波函数,接着后续所有时刻的波函数都能求出。
第三,概率波虽然不是真实的波动,但是它却可以像真实的波动那样,发生干涉、衍射等现象。
比如两个电子波在一起,就可能发生干涉行为。
这种干涉就好像是概率的叠加。
可以说,在场的任何一个人,现在都不敢相信概率波理论。
实在太吓人了!
爱因斯坦喃喃自语:
“不可能!”
“绝对不可能!”
“这岂不是说,上帝在掷骰子?”
大家看懂没?
我觉得我写的已经非常通俗易懂了。
高中水平足以理解。
第534章 推翻因果!世界随机!三大概率分析!诡异莫测!越理解越胆寒!
李奇维提出的概率波理论,震撼了在场所有量子大佬们。
不管是普朗克这样的老一辈物理学家,还是海森堡这样的新晋天骄,全都骇然惊诧。
一时间,根本没有人敢相信这个理论的真实性。
因为它在挑战世界的本质:因果性!
如果真的存在概率波,那么这个世界的本质将变成随机的。
这是何等可怕的事实!
按照牛顿经典力学的理解,如果知道了小球在t时刻的运动状态。
那么根据小球的受力情况,就能列出它的运动方程,从而求出t时刻后,小球的运动状态。
小球的受力是因,小球的运动轨迹是果。
这完全符合人类的直觉。
先有因再有果。
但是把小球换成电子,一切都变了。
就算根据薛定谔方程,能计算出电子在t时刻及后续所有时刻的波函数。
但我们仍然不知道电子下一刻出现在哪里。
因为哪怕电子出现在A点的概率是99.999%,它依然有一丝可能出现在B点。
波函数只能计算出电子出现在某处的概率,而不保证电子【一定】会出现在那里。
如果把这种现象类比到小球,就会发现有多么离谱。
按照牛顿力学的计算,小球在下一刻应该继续向前运动。
但结果小球在下一刻直接出现在月球上了。
“听听,这是人话吗?”
“这不是在扯淡吗?”
概率波就是这么离谱。
这就是在场所有物理大佬的内心写照。
“太离谱了!”
此刻,房间内依然无比安静。
众人都在消化这个惊世骇俗的理论。
概率波和当初的电子跃迁概率还不太一样。
前者更加匪夷所思。
过了好一会儿,洛伦兹眉头微皱,神色凝重,他问道:
“布鲁斯,你听我给你捋一捋,看看我的理解对不对?”
李奇维微微一笑。
“请说。”
洛伦兹咳嗽一声,尝试着解释道:
“目前为止,物理学领域一共出现了三种概率现象。”
“第一种。”
“几天前,布鲁斯你在演讲时,分析了热学和量子力学的关系。”
“量子力学中的某些灵感,是来自热学理论。”
“其中概率统计,是统计力学中最为重要的概念。”
“每个粒子的运动轨迹都不同,有的粒子下一刻移动到A点,有的粒子下一刻移动到B点。”
“如果统计完所有粒子的运动状态后,发现99.99%的粒子都运动到A,剩下的移动到BCD”