Ventus Stella
май 2019.
3266

Каков физический смысл волновой функции? (А не модуля в квадрате от неё!)?

Ответить
Ответить
Комментировать
0
Подписаться
1
4 ответа
Поделиться

После открытия уравнения Шредингера самым сложным было понять физический смысл волновой функции. Сам Шредингер вначале неверно истолковывал смысл волновой функции.

Волновая функция описывает не обычные материальные волны, как электромагнитные или волны на поверхности моря, а волны особые — "волны вероятности", которые описывают амплитуду вероятности распределения частиц в пространстве.

11
-2

Уравнение Шрёдингера - аналог волнового уравнения.
В волновом уравнении: квадрат амплитуды пропорционален интенсивности волны и её можно измерить. Физический смысл амплитуды понятен и её тоже можно измерить.
В уравнение Шрёдингера:  вероятность описывается квадратом волновой функции. Но какая физическая реальность скрывается за определением  "волны вероятности" и ,собственно, волновой функцией? По другому, какой эксперимент нужно поставить, чтобы в нём измерялась ИМЕННО волновая функция, а не её модуль квадрата от неё?

0
Ответить

Повторюсь: "Волновая функция описывает не обычные материальные волны...". Это комплексно-значимая функция. В материальном мире, где главенствует здравый смысл, можно найти только квадрат модуля этой функции.

+3
Ответить
Ещё 1 комментарий

Моё мнение: Если есть физический смысл модуля квадрата в.ф., то точно есть и физический смысл самой в.ф. Просто нет осознанности что такое математика , её применимость к физике , физический смысл комплексных чисел и др.
Та же самая история была и с физическим смыслом векторного потенциала. Но, вроде удалось поставить нужные эксперименты для его понимания.

+1
Ответить

Физический смысл имеет не математический оператор, а его привязка к физическому процессу. К примеру, вектор физической величины, лишен какого-либо физического смысла, если мы не рассматриваем его в привязке к тем условиям в которых он наблюдается.

Саму волновую функцию мы можем определять как угодно, но на нее наложены определенные ограничения. Волновая функция описывает состояния. Каким образом - аналитически, векторно, матрично, таблично или неким другим образом - неважно. Но, само описание лишено физического смысла Я почему-то так думаю.

0
Ответить
Прокомментировать

Физический смысл - это то, чему учат в школе. Например, ответ в задаче : 1,5 землекопа физического смысла не имеет. Физический смысл - это качественная физическая модель взаимодействий, описывающая физические характеристики участвующих во взаимодействии объектов и анализирующая причинно-следственные связи, то есть увязывающая какое-то новое физическое явление с тем, что было уже известно ранее. Потом эту модель можно описать количественно с помощью математических уравнений.  Например, заявление о том, что скорость света в пустоте равна примерно 300000 км/с никакого физического смысла не имеет, потому что скорость по определению относительна. 

В квантовой механике физический смысл называют её физической интерпретацией.   Сегодня многие физики поддерживают "никакую" интерпретацию КМ, то есть объяснить физический смысл уравнений КМ они не в состоянии. Есть ещё фантастическая многомировая интерпретация, (которая хорошо подошла для фантастических фильмов), остальные - чисто математические. На этом фоне вполне понятно желание теорфизиков  и особенно квантовых механистов уйти от объяснения физической модели и  прикрыться чистой математикой. Вот они и говорят студентам: "заткнись и считай".   Как соотносится конфигурационное пространство КМ с  тем макромиром,  в котором мы живём и ставим эксперименты ? Это никак не объясняется. Тогда на каком основании теоретические результаты, полученные в математическом конфигурационном пространстве,  переносятся  в наш реальный макромир?  А что касается квантованности, то вся физика по определению квантовая, потому что оперирует не числами, а количествами вещества. Например, вес сахара  можно измерить только с точностью до количества молекул сахара в данном объёме. Всё, что меньше молекулы - уже не сахар, а математически можно после запятой сколько угодно знаков написать, например, 7/3  кг сахара.

5
-4

"заткнись и считай" -   :) Да, это мне хорошо знакомо, отсюда и вопрос.

0
Ответить

Вопрос правильный, но и ответ на него современные так сказать физики уже заготовили. Физический здравый смысл? А что вообще это такое. Они практически цитируют служащего патентного бюро, теория относительности которого была надругательством над здравым смыслом.  Этот смысл и был объявлен предрассудком, чтобы обескуражить оппонентов. 

Хотя физический смысл - это просто учёт всех знаний накопленных человечеством к данному моменту. 

Квантовая механика - это типичный пример математического беспредела в физике и Шрёдингер ничего не открывал, а просто постулировал. Но Эйнштейн хоть постулировал какие-то физические законы и пытался сделать физические выводы. Шрёдингер написал только уравнение, которое вовсе не описывает идею де Бройля о волнах материи, а некие математические "волны вероятности" как правильно отметила Сусанна. Но физика не просто  описывает наблюдаемое, а пытается понять причинно-следственные связи. КМ никакие причинно-следственные связи вскрыть не может в принципе как и любая математическая имитационная модель реальности.

+1
Ответить
Прокомментировать

Этот ответ написан и доступен на

Этот ответ написан и доступен на Яндекс Кью

Его нет. Совсем. То есть физический смысл имеет квадрат модуля волновой функции - плотность вероятности. Плотность вероятности это отношение вероятности найти частицу в некотором объёме к этому самому объёму. А сама функция физического смысла не имеет. Нас за рассказы о физическом смысле пси-функции на квантах больно били и были правы.

1
-1

А в чём они правы, можете объяснить? Каковы были их аргументы?

Как физическая теория может обойтись без физического смысла? :) Теория, конечно, может, но тогда это будет не физическая теория.

0
Ответить

@Саманта Браун, почему правы? Потому что физическая теория не может обойтись не только без физического смысла, но и без математческого аппарата. Скажите каков физический смысл комплексного сопративления, к примеру? Физический смысл имеют активное и реактивное сопротивление - а копмлексное сопротивление лишь способ их описать. И так очень часто случается. Вот так на вскидку вспомню ещё 4-потенциал, к примеру. Из той же серии штука.

Возмозжно, для привычности изложения стоило бы ввести функцию равную квадрату модуля пси-функции, а потом в ур-ии Шрёдингера проводить над ней обратные операции - но это значит обеспечить себе огромный гемор. Так что имеем что имеем.

0
Ответить
Ещё 1 комментарий

@Ваня Бурлаченко, 

так, правильно, но чтобы записать комплексное сопротивление СНАЧАЛА должны иметь место активное и реактивное. То есть сначала физика, а потом для удобства, компактности записи - математика. 4-потенциал, 4-скорость вообще никакого отношения к физике не имеют. И можно спокойно давать уравнения в обычной записи, в физике при этом ничего не изменится. Сначала потенциал и скорость должны быть в реальности. Ну собрали в один значок 4 переменные - физике это ни жарко ни холодно, почему вдруг физика должна заботиться об удобствах математиков? Даже наоборот, при слишком компактной записи уравнений они становятся менее наглядными. К тому же уравнение Шрёдингера записано безо всякой физической модели для некого конфигурационного пространства. Где оно это пространство в реальности существует? Для КМ безрезультатно до сих пор пытаются найти хоть какую-то физическую интерпретацию. Но её нет, потому что уравнение было записано до создания физической модели.

И вы всё-таки не отрицаете, что физическая теория не может обойтись и без физического смысла. Так почему же от вас требуют вообще про него забыть? А потому что тезис Мермина "заткнись и считай" на самом деле не шутка, а по-настоящему. Потому что преподаватели сами не знают каков смысл КМ. Теория вероятности - это чисто математическая теория, в физике можно говорить о статфизике, но она просто констатирует факт, не объясняет его, а КМ претендует на объяснение - типа господь бог играет-таки в кости.

Действительно, задача физики - это не просто описать наблюдаемое, но и объяснить его, то есть построить физическую модель природного явления. Но в современной фундаментальной физике математика постепенно всё больше вытесняет из физики физический смысл, а значит создаются теории вроде КМ, которые от фонаря (математического) и ничего не объясняют, а только имитируют наблюдаемую реальность как в своё время система Птолемея.

+2
Ответить
Прокомментировать

Как только вы дадите определение понятия "физический смысл", тут же я вам расскажу про физический смысл волновой функции.
Если по-простому, то так. Любое математическое понятие, применённое для решения физических проблем, приобретает этот самый пресловутый "физический смысл". И никаких дополнительных разъяснений, что это за смысл такой, не требуется.

Владимир Замятинотвечает на ваши вопросы в своейПрямой линии
5
-7

Физический смысл имеет величина, которую можно измерить экспериментально, например, модуль квадрат в.ф. - плотность вероятности нахождения частицы в пространстве, и на практике работают именно с ней. А вот про саму в.ф. часто пишут , что она не представляет физического смысла. Это как понимать?

+1
Ответить

Понимать это нужно как бред неграмотного популяризатора (или автора плохого учебника).

А ваше определение лишает "физического смысла" большинство величин, используемых в физике. Например, энергию. Её нельзя ни почувствовать, ни измерить (измерить - значит сравнить с эталоном; а эталона энергии сделать нельзя). Энергию можно только вычислить. Это абстрактная штука. Точно так же, как и волновая функция.

Ну и поправка к вашей цитате (интересно, откуда вы её взяли?).

Квадрат модуля волновой функции - это плотность вероятности ОБНАРУЖЕНИЯ (не нахождения!!!) частицы в НЕКОТОРОЙ ТОЧКЕ пространства в ОПРЕДЕЛЁННЫЙ МОМЕНТ ВРЕМЕНИ. Поправки принципиальны.

+1
Ответить
Прокомментировать
Ответить
Читайте также на Яндекс.Кью
Читайте также на Яндекс.Кью