Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 48)

Toán tử Hamiltonian

Một trong những toán tử quan trọng nhất trong cơ học lượng tử là Hamiltonian. Nó mô tả tập hợp mọi kết cục khả dĩ khi đo năng lượng toàn phần của một hệ lượng tử. Đối với một hạt đơn lẻ, về căn bản đây là tổng của các toán tử mô tả động năng của hạt đó (rút ra từ chuyển động và khối lượng), và thế năng (suy ra từ vị trí của nó trong một trường lực). Tuy nhiên, ta cũng có thể dùng Hamiltonian để mô tả các mức năng lượng nhúng trong một hệ, ví dụ như các mức năng lượng electron quay xung quanh một hạt nhân nguyên tử.

Mang tên nhà vật lí Ireland thế kỉ mười chín, William Hamilton, toán tử này có thể khác nhau tùy thuộc vào số lượng hạt trong hệ được đo. Nó giữ vai trò chính trong phương trình sóng Schrödinger phụ thuộc thời gian, trong đó nó sai khiến sự diễn tiến của hàm sóng theo thời gian. Các trị riêng phát sinh từ các nghiệm khả dĩ của phương trình tương ứng với các mức năng lượng gắn liền với những nghiệm đó.

Toán tử Hamiltonian

Hình thức tích phân đường

Như ta đã thấy, bí mật ẩn sau sự nhiễu xạ electron trong thí nghiệm hai khe là khả năng của một hạt biểu hiện hành trạng dạng sóng: một sóng có thể đi qua cả hai khe, trong khi theo vật lí cổ điển quỹ đạo của một hạt chỉ có thể đi qua một khe. Vì thế, hàm sóng của hạt đó là một phân bố xác suất, mô tả mọi quỹ đạo khả dĩ mà hạt có thể đi theo.

Tuy nhiên, việc biết được một hạt dạng sóng sẽ đi theo đường nào từ A đến B là chuyện bất định, vậy làm sao ta có thể xác định được quỹ đạo nào có khả năng cao nhất? Gần như có vô hạn hành trình khả dĩ, bao gồm cả những hành trình đi xuyên qua Vũ trụ rồi đi về. Chính Richard Feynman, một trong những trí tuệ lỗi lạc nhất của thế kỉ hai mươi, đã đi tới một kĩ thuật tính ra được đường đi có khả năng cao nhất của một hạt, dựa trên những ý tưởng ban đầu do Paul Dirac phát triển. ‘Hình thức tích phân đường’ của Feynman lấy tổng xác suất từ hàm sóng ứng với mỗi đường đi khả dĩ và kết hợp hoặc tích phân chúng về mặt toán học để tìm ra đường đi có khả năng cao nhất.

Hình thức tích phân đường

Vật lí Lượng tử Tốc hành | Gemma Lavender
Bản dịch của TVVL
<< Phần trước | 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


Bảng tuần hoàn hóa học tốc hành (Phần 34)
26/05/2019
Các kim loại nặng có độc tính Kim loại nặng là bất kì kim loại hay á kim tỉ trọng cao nào có độc tính đối với cơ thể
Bảng tuần hoàn hóa học tốc hành (Phần 33)
26/05/2019
Họ Lanthanoid Được khám phá lần đầu tiên ở gần thị trấn Ytterby tại Thụy Điển vào năm 1787, họ lanthanoid (tức các
Tương lai của tâm trí - Michio Kaku (Phần 6)
26/05/2019
THỰC TẠI NÀY CÓ THẬT SỰ LÀ THẬT KHÔNG? IS “REALITY” REALLY REAL? Mọi người đều biết biểu hiện "thấy là tin tưởng –
Tương lai của tâm trí - Michio Kaku (Phần 5)
26/05/2019
BỐN LỰC CƠ BẢN Sự thành công của thế hệ đầu tiên của việc quét não này là không có kém hơn một bức tranh đầy ngoạn
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 52)
22/05/2019
Vụ Nổ Lớn Nguồn gốc của lí thuyết Vụ Nổ Lớn (Big Bang) nằm ở thực tế chính không gian đang dãn nở. Nếu Vũ trụ hiện
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 51)
22/05/2019
Lí thuyết nhiễu loạn Trong khi các nhà vật lí có thể tính ra nghiệm cho các toán tử Hamiltonian tương ứng với, nói ví dụ,
Tương lai nhân loại - Michio Kaku (Phần 4)
22/05/2019
SỰ TRỖI DẬY CỦA TÊN LỬA V-2 Dưới sự lãnh đạo của von Braun, các công thức trên giấy và bản phác thảo của Tsiolkovsky
Tương lai nhân loại - Michio Kaku (Phần 3)
22/05/2019
PHẦN I: RỜI TRÁI ĐẤT – LEAVING THE EARTH Bất cứ ai ngồi trên đỉnh của hệ thống nạp đầyu nhiên liệu hydro-oxygen lớn nhất

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