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
Extension Thuvienvatly.com cho Chrome

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 90)
25/05/2020
Đồng hồ tròn năm 1841 Những đồng hồ đầu tiên không có kim phút. Kim phút chỉ trở nên quan trọng cùng với sự phát triển
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 89)
25/05/2020
Định luật Joule về sự tỏa nhiệt do dòng điện 1840 James Prescott Joule (1818-1889)   Các bác sĩ phẫu thuật thường ăn
Câu chuyện phát minh laser: Và thế là có ánh sáng!
22/05/2020
Kỉ niệm 60 năm laser ra đời. Bài của Pauline Rigby trên tạp chí Physics World, số tháng 5/2020. Cuộc đua chế tạo laser đã khởi
Tìm hiểu nhanh về Vật chất (Phần 9-Hết)
21/05/2020
Chương 9 Vật chất tối và năng lượng tối Khi chúng ta nhìn vào không gian sâu thẳm với kính thiên văn của mình, chúng ta nhìn
Bảng tuần hoàn hóa học tốc hành (Phần 100-Hết)
19/05/2020
Oganesson Việc tạo ra các nguyên tố siêu nặng mới là một bài tập thực hành trong việc theo đuổi bóng ma nguyên tử. Những
Bảng tuần hoàn hóa học tốc hành (Phần 99)
19/05/2020
Moscovium Món chén Thánh của nghiên cứu nguyên tố siêu nặng là định vị cái gọi là các hòn đảo ổn định. Đây là những
Galileo và bản chất của khoa học vật lí
13/05/2020
3.1 Giới thiệu Có ba câu chuyện được kể lại. Chuyện thứ nhất kể Galileo là một nhà triết học tự nhiên. Không giống
Tương lai của tâm trí - Michio Kaku (Phần 50)
12/05/2020
15. NHỮNG CHỈ TRÍCH ĐANG QUY KẾT Năm 2000, một cuộc tranh cãi dữ dội nổ ra trong cộng đồng khoa học. Một trong những người

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