Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 45)

Ma trận là gì?

Là một công cụ toán học được sử dụng phổ biến trong nhiều lĩnh vực ứng dụng rộng rãi, trong đó có vật lí lượng tử, ma trận đơn giản là một cái bảng gồm các con số được sắp xếp thành hàng và cột. Các ví dụ cho bên dưới là ma trận vuông, song số hàng và cột không nhất thiết phải bằng nhau. Mỗi con số trong ma trận được gọi là một “phần tử”.

Ưu thế của ma trận là nó cho phép bạn thực hiện các hàm toán học trên từng phần tử liên tiếp. Ví dụ, các ma trận có kích cỡ bằng nhau có thể được cộng, hoặc trừ, với nhau bằng cách cộng hoặc trừ các tính chất tương ứng trong mỗi ma trận.

Phép nhân thì hơi khác một chút, và đòi hỏi số cột trong ma trận thứ nhất bằng số hàng trong ma trận thứ hai. Khi đó mỗi hàng trong ma trận thứ nhất nhân với mỗi cột trong ma trận thứ hai và tích của những phép nhân đó được cộng lại với nhau.

Ma trận

Cơ học ma trận

Vào thập niên 1920, các nhà vật lí lượng tử đã vật vã làm phù phép với một mô tả toán học về lưỡng tính sóng-hạt kì lạ mà họ đang quan sát. Một lời giải đến từ Max Born, người đã phát triển một ý tưởng từ Werner Heisenberg rằng các quỹ đạo electron được mô tả tốt nhất bằng các sóng điều hòa. Heisenberg tính được các bước nhảy lượng tử của electron thông qua các phương trình cồng kềnh chứa rất nhiều phép nhân. Born nhận thấy các chuỗi phép nhân này có thể được mô tả tốt hơn nhiều bằng các ma trận, trong đó phép nhân từng phần tử ma trận giúp tính ra các vạch phổ của electron, biết trước năng lượng của chúng.

Thế nhưng, vào lúc ấy, cách tiếp cận ‘cơ học ma trận’ của Born tỏ ra chẳng mấy phổ biến. Đa số các nhà vật lí thập niên 1920 xem ma trận là một kì trân dị bảo thuộc về toán học thuần túy, và vì thế việc dùng nó để mô tả các quỹ đạo electron được xem là một cách trừu tượng lạ lùng. Trái lại, phương trình sóng Schrödinger vẫn là phương tiện phổ biến hơn để mô tả hành trạng lượng tử của các hạt.

Cơ học ma trận

Vật lí Lượng tử Tốc hành | Gemma Lavender
Bản dịch của TVVL
<< Phần tiếp theo | Phần tiếp theo >>

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email
Tin tức vật lý
Downlaod video thí nghiệm

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


Sai lệch 9 phần trăm
10/07/2019
Một sai lệch giữa các phép đo về hằng số Hubble khiến các nhà khoa học phát vấn liệu có điều gì đó không đúng trong hiểu
Vật lí học và chiến tranh - Từ mũi tên đồng đến bom nguyên tử (Phần 44)
10/07/2019
Chương 12 HÊ, NHÌN ĐI… NÓ BAY KÌA! Khí động lực học và những máy bay đầu tiên Không bao lâu sau khi những máy bay đầu tiên
Vật lí học và chiến tranh - Từ mũi tên đồng đến bom nguyên tử (Phần 43)
10/07/2019
SỰ THĂNG BẰNG CỦA VIÊN ĐẠN Như ta đã thấy ở phần trước, yếu tố chính làm thăng bằng một viên đạn là chuyển động
Rốt cuộc hydrogen kim loại đã được tạo ra hay chưa?
09/07/2019
Rất nhiều nhà vật lí trong các năm qua khẳng định rằng họ có thể biến hydrogen thành kim loại bằng cách nén nó cực mạnh,
Trái Đất tử ngoại nhìn từ một đài quan sát trên Mặt Trăng
09/07/2019
Hành tinh nào thế này? Trái Đất đấy. Bức ảnh màu giả này cho thấy Trái Đất trông như thế nào trong miền ánh sáng tử
Một trường hợp phản trực giác trong đó hai điện tích cùng dấu hút nhau
09/07/2019
Khi nói đến điện tích, luôn có một chân lí bất di bất dịch: điện tích trái dấu hút nhau, cùng dấu đẩy nhau. Nhưng trong
Xác định lại các giới hạn của độ chuẩn xác đo lường
09/07/2019
Trong hàng thế kỉ, con người đã và đang mở rộng kiến thức của mình về thế giới thông qua việc đo lường ngày càng chính
Bảng tuần hoàn hóa học tốc hành (Phần 44)
09/07/2019
Boron Là á kim duy nhất trong một nhóm nếu không đã gồm toàn kim loại, boron là nguyên tố đứng đầu nhưng không tiêu biểu lắm

Chúng tôi hiện có hơn 60 nghìn tài liệu để bạn tìm

360 độ

Vật lý 360 độ là trang tin nhanh, trao đổi chuyên đề vật lý và các khoa học khác cũng như các nội dung liên quan đến dạy và học.
Hi vọng các bạn giúp chúng tôi bằng cách đăng kí làm CTV.
Liên hệ: banquantri@thuvienvatly.com