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量子力学是不是说世界是由一格格构成的? 第1页

  

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量子力学是不是说世界是由一格格构成的?

实际上,这句话是部分正确的。量子力学的确说世界是由一格格构成的,不过不是在实空间,而是在相空间。这样的格子被称作 量子相格。

首先,什么是相空间?——在数学物理学中,相空间是一个用以表示出一系统所有可能状态的空间;系统每个可能的状态都有一相对应的相空间的点。在统计力学中,一般用p坐标(动量)和q坐标(位置)来表述相空间。在经典力学中,体系的每一个状态都对应相空间中的一个点。

但是量子力学与经典力学不一样。微观粒子的运动必须遵守不确定关系——不可能同时具有确定的动量和坐标!

也就是说,量子态在相空间中对应的不再是一个点,而是一个体积元。如果这个量子态的自由度是1,那么其体积就为;如果这个量子态的自由度为r,那么其体积就为

利用这样的性质,我们可以计算一个粒子在相空间某个区域的总微观状态数 W 为

,其中 是该粒子可及区域的相体积。

怎么样,从相空间来看,这个世界就是一格一格的吧?甚至都可以通过计算一共有多少格从而计算出微观状态数。参考文献:平衡态统计力学




  

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