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


Khi dòng điện tác dụng lên nam châm
08/06/2022
Khả năng khai thác lượng điện năng có vẻ vô tận là một trong những nền tảng của thế giới hiện đại. Công nghệ ấy
Nhận thức lịch sử về nam châm
28/05/2022
Vào năm 1600, một bác sĩ người Anh cho biết ngoài trọng lực, Trái Đất còn tác dụng những lực khác khi ông chỉ ra rằng hành
Photon là gì?
25/07/2021
Là hạt sơ cấp của ánh sáng, photon vừa bình dị vừa mang đầy những bất ngờ. Cái các nhà vật lí gọi là photon, thì những
Lược sử âm thanh
28/02/2021
Sóng âm: 13,7 tỉ năm trước Âm thanh có nguồn gốc từ rất xa xưa, chẳng bao lâu sau Vụ Nổ Lớn tĩnh lặng đến chán ngắt.
Đồng hồ nước Ktesibios
03/01/2021
Khoảng năm 250 tCN. “Đồng hồ nước Ktesibios quan trọng vì nó đã làm thay đổi mãi mãi sự hiểu biết của chúng ta về một
Tic-tac-toe
05/12/2020
Khoảng 1300 tCN   Các nhà khảo cổ có thể truy nguyên nguồn gốc của “trò chơi ba điểm một hàng” đến khoảng năm 1300
Sao neutron to bao nhiêu?
18/09/2020
Các nhà thiên văn vật lí đang kết hợp nhiều phương pháp để làm hé lộ các bí mật của một số vật thể lạ lùng nhất
Giải chi tiết mã đề 219 môn Vật Lý đề thi TN THPT 2020 (đợt 2)
04/09/2020

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

Đọc nhiều trong tháng

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