ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
197
и составило содержание математической гипотезы последней.
Значит в качестве одного из основополагающих принципов
теоретической программы волновой механики Шрёдингером выбран
принцип волны-частицы Л. де Бройля. Этому взгляду способствовало
мировоззрение самого Шредингера, которое складывалось под влиянием
идей Л. Больцмана. “Круг этих идей стал для меня, — признавался позже
Шрёдингер, — как бы первой любовью в науке, ничто другое меня не
захватывало, пожалуй, никогда уже не захватит”
1
. Об этом влиянии можно
убедиться как в своих работах на примере, по кинетической теории газов,
статической механике, динамике упруго связанной материальной точки и
др. Шрёдингер решает вопрос выбора атомистического или
континуального подхода. Нам кажется, что Шрёдингера вдохновляла в
этом выборе установка Больцмана, что в предвидимом будущем из
феноменологии (т.е. из континуального подхода) разовьется теория, также
обладающая преимуществом атомистики
2
. “Едва ли нужно пояснять, —
писал Шрёдингер, — насколько более привлекательным было бы
представление о том, что при квантовом переходе энергия переходит из
одной формы колебаний в другую, чем представление о перескакивающем
электроне. Изменение формы колебаний может протекать непрерывно в
пространстве и во времени, оно вполне может длиться столько времени,
сколько занимает процесс излучения”
3
. Более того, занимаясь
исследованиями в области физики непрерывных сред, он обладал
филигранной техникой решения задач на собственные значения, т.е.
выбор математического аппарата для новой механики был в основном
предрешен.
Все таки, смеем надеяться, что Шрёдингер выбирая теоретическую
программу нерелятивистской волновой механики, подсознательно
следовал старому философскому принципу: “natura non facut saltus”
(“природа не делает скачков”) в противовес боровскому: “природа делает
скачки”
4
.
1
Цит. по книге: Джеммер М. Эволюция понятий квантовой механики. С. 251.
2
Там же. С. 252.
3
Там же. С. 256.
4
Существует в литературе несколько другая точка зрения: на поле индивидуального сознания
Шрёдингера произошла “мутация” от встречи западной и восточной культур. “Это та «разность
потенциалов», которая дала инновационный всплеск в области квантовой механики”. (См.: Князева
Е.Н. Одиссея научного разума. – М.: ИФ РАН, 1997. С. 198). Е. Н. Князева проводит аналогию между
непрерывностью волновой функции и непрерывностью потока вселенских элементов — дхарм. При
этом она аргументирует цитатой из переписки между Э. Шрёдингером и Б. Берриотти, в которой
Шрёдингер указывает влияние на его мировоззрение Спинозы и А. Шопенгауэра, и, в особенности,
сильное влияние Упанишад (“То единое, что лежит в основе всего, — это тьят, бестелесное начало,
— пишет Князева, — вечно находящееся в движении и бессмертное, именно на него ссылается
Шрёдингер в одном из своих писем”. (См.: Там же. С. 199). На наш взгляд, это очень сомнительно, но
198
Проблемы интерпретации волновой функции в НВМ Шрёдингера.
Возвращаясь назад к уравнению Шрёдингера можно заметить, что со дня
появления его на свет перед учеными встала проблема интерпретации
“загадочной” волновой пси-функции. “Какое-то время Шрёдингер думал,
— пишет Гейзенберг, — что дискретное стационарное состояние может
быть наглядно представлено следующим образом. Мы имеем трехмерную
стоячую волну — ее можно изобразить как произведение известной
пространственной функции и периодической временной функции e
iwt
,
абсолютный квадрат этой волновой функции означает электрическую
плотность. Частота этой стоячей волны сопоставима с термом в
спектральном законе”
1
. Здесь обнаруживаем попытку эйдетической
(наглядной) интерпретации со стороны Шредингера волновой функции и
связать ее со спектральными данными.
Если проследить с самого начала историю интерпретации волновой
функции, то Шрёдингер ψ-функции приписал электромагнитный смысл,
характеризующий непрерывное распределение заряда в реальном
пространстве. Развивая далее это представление, он определил ψ·ψ* как
“весовую функцию” распределения заряда, так что р=е·ψ·ψ* (где е —
заряд электрона) являлась плотностью заряда электрона. В дальнейшей
попытке синтеза волновых представлений с корпускулярными Шрёдингер
приходит к модели волновых пакетов, образованных бесконечно большим
числом волновых функций. Но вскоре стало ясно, что данное его
представление ошибочно: волновые пакеты все-таки расплываются.
Тогда за дело интерпретации ψ-функции взялся М. Борн. Он считал,
что шрёдингеровский формализм лучше объясняет столкновение
свободной частицы с атомом (тем самым он сделал выбор в пользу НВМ
Шрёдингера в данном вопросе). По мысли Борна, корпускулярная
интерпретация формулы рассеянной волны возможна только в одном
случае: следовало принять ψ-функцию за меру вероятности рассеивания
электрона. Таким образом, Борн задался вопросом о том, какова
вероятность определенного состояния после столкновения. Он стоял перед
выбором: с одной стороны, описанная ранее “ундуляторная”
2
(Шрёдингер)
интерпретация ψ-функции и, с другой стороны — его вероятностная.
Правильному выбору вероятностной интерпретации Борну помогли
следующие обстоятельства (т.е. селекторы): 1) эксперименты по атомным
столкновениям; 2) попытка Борна связать волновую функцию с наличием
требует тщательной проверки (она выходит за рамки нашей работы).
1
Гейзенберг В. Развитие понятий в истории квантовой механики //Гейзенберг В. Шаги за горизонт.
– М.: Прогресс, 1978. С. 98.
2
«Ундуляторной механикой», так пока еще Шрёдингер называл свою механику во втором
сообщении, а термин «волновая механика» впервые употребил в введении третьего сообщения.
и составило содержание математической гипотезы последней. Проблемы интерпретации волновой функции в НВМ Шрёдингера.
Значит в качестве одного из основополагающих принципов Возвращаясь назад к уравнению Шрёдингера можно заметить, что со дня
теоретической программы волновой механики Шрёдингером выбран появления его на свет перед учеными встала проблема интерпретации
принцип волны-частицы Л. де Бройля. Этому взгляду способствовало “загадочной” волновой пси-функции. “Какое-то время Шрёдингер думал,
мировоззрение самого Шредингера, которое складывалось под влиянием — пишет Гейзенберг, — что дискретное стационарное состояние может
идей Л. Больцмана. “Круг этих идей стал для меня, — признавался позже быть наглядно представлено следующим образом. Мы имеем трехмерную
Шрёдингер, — как бы первой любовью в науке, ничто другое меня не стоячую волну — ее можно изобразить как произведение известной
захватывало, пожалуй, никогда уже не захватит”1. Об этом влиянии можно пространственной функции и периодической временной функции eiwt ,
убедиться как в своих работах на примере, по кинетической теории газов, абсолютный квадрат этой волновой функции означает электрическую
статической механике, динамике упруго связанной материальной точки и плотность. Частота этой стоячей волны сопоставима с термом в
др. Шрёдингер решает вопрос выбора атомистического или спектральном законе”1. Здесь обнаруживаем попытку эйдетической
континуального подхода. Нам кажется, что Шрёдингера вдохновляла в (наглядной) интерпретации со стороны Шредингера волновой функции и
этом выборе установка Больцмана, что в предвидимом будущем из связать ее со спектральными данными.
феноменологии (т.е. из континуального подхода) разовьется теория, также Если проследить с самого начала историю интерпретации волновой
обладающая преимуществом атомистики2. “Едва ли нужно пояснять, — функции, то Шрёдингер ψ-функции приписал электромагнитный смысл,
писал Шрёдингер, — насколько более привлекательным было бы характеризующий непрерывное распределение заряда в реальном
представление о том, что при квантовом переходе энергия переходит из пространстве. Развивая далее это представление, он определил ψ·ψ* как
одной формы колебаний в другую, чем представление о перескакивающем “весовую функцию” распределения заряда, так что р=е·ψ·ψ* (где е —
электроне. Изменение формы колебаний может протекать непрерывно в заряд электрона) являлась плотностью заряда электрона. В дальнейшей
пространстве и во времени, оно вполне может длиться столько времени, попытке синтеза волновых представлений с корпускулярными Шрёдингер
сколько занимает процесс излучения”3. Более того, занимаясь приходит к модели волновых пакетов, образованных бесконечно большим
исследованиями в области физики непрерывных сред, он обладал числом волновых функций. Но вскоре стало ясно, что данное его
филигранной техникой решения задач на собственные значения, т.е. представление ошибочно: волновые пакеты все-таки расплываются.
выбор математического аппарата для новой механики был в основном Тогда за дело интерпретации ψ-функции взялся М. Борн. Он считал,
предрешен. что шрёдингеровский формализм лучше объясняет столкновение
Все таки, смеем надеяться, что Шрёдингер выбирая теоретическую свободной частицы с атомом (тем самым он сделал выбор в пользу НВМ
программу нерелятивистской волновой механики, подсознательно Шрёдингера в данном вопросе). По мысли Борна, корпускулярная
следовал старому философскому принципу: “natura non facut saltus” интерпретация формулы рассеянной волны возможна только в одном
(“природа не делает скачков”) в противовес боровскому: “природа делает случае: следовало принять ψ-функцию за меру вероятности рассеивания
скачки”4. электрона. Таким образом, Борн задался вопросом о том, какова
вероятность определенного состояния после столкновения. Он стоял перед
1
Цит. по книге: Джеммер М. Эволюция понятий квантовой механики. С. 251. выбором: с одной стороны, описанная ранее “ундуляторная”2 (Шрёдингер)
2
Там же. С. 252. интерпретация ψ-функции и, с другой стороны — его вероятностная.
3
Там же. С. 256. Правильному выбору вероятностной интерпретации Борну помогли
4
Существует в литературе несколько другая точка зрения: на поле индивидуального сознания следующие обстоятельства (т.е. селекторы): 1) эксперименты по атомным
Шрёдингера произошла “мутация” от встречи западной и восточной культур. “Это та «разность
потенциалов», которая дала инновационный всплеск в области квантовой механики”. (См.: Князева столкновениям; 2) попытка Борна связать волновую функцию с наличием
Е.Н. Одиссея научного разума. – М.: ИФ РАН, 1997. С. 198). Е. Н. Князева проводит аналогию между
непрерывностью волновой функции и непрерывностью потока вселенских элементов — дхарм. При
этом она аргументирует цитатой из переписки между Э. Шрёдингером и Б. Берриотти, в которой требует тщательной проверки (она выходит за рамки нашей работы).
1
Шрёдингер указывает влияние на его мировоззрение Спинозы и А. Шопенгауэра, и, в особенности, Гейзенберг В. Развитие понятий в истории квантовой механики //Гейзенберг В. Шаги за горизонт.
сильное влияние Упанишад (“То единое, что лежит в основе всего, — это тьят, бестелесное начало, – М.: Прогресс, 1978. С. 98.
2
— пишет Князева, — вечно находящееся в движении и бессмертное, именно на него ссылается «Ундуляторной механикой», так пока еще Шрёдингер называл свою механику во втором
Шрёдингер в одном из своих писем”. (См.: Там же. С. 199). На наш взгляд, это очень сомнительно, но сообщении, а термин «волновая механика» впервые употребил в введении третьего сообщения.
197 198
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 97
- 98
- 99
- 100
- 101
- …
- следующая ›
- последняя »
