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 84)
28/01/2020
Astatine Trên lí thuyết, mọi nguyên tố lên tới số nguyên tử 94 có mặt trong thiên nhiên. Tuy nhiên, những nguyên tố nhất
Bảng tuần hoàn hóa học tốc hành (Phần 83)
28/01/2020
Bismuth Những người thợ mỏ ngày xưa đặt cho bismuth tên gọi tectum argenti, phản ánh niềm tin của họ rằng khoáng chất bản
Tương lai nhân loại - Michio Kaku (Phần 40)
26/01/2020
VƯỢT RA NGOÀI GIỚI HẠN CỦA LHC LHC đã tạo ra nhiều tiêu đề nóng, bao gồm cả việc khám phá ra boson Higgs vốn rất rất khó
Tương lai nhân loại - Michio Kaku (Phần 39)
26/01/2020
CHUYỂN ĐỔI SANG LOẠI III Cuối cùng, một nền văn minh loại II có thể làm cạn kiệt sức mạnh của không chỉ ngôi sao nhà của
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 78)
23/01/2020
Định luật Ampère về điện từ 1825 André-Marie Ampère (1775-1836), Hans Christian Ørsted (1777-1851) Vào năm 1825, nhà vật lí Pháp
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 77)
23/01/2020
Động cơ Carnot 1824 Nicolas Léonard Sadi Carnot (1796-1832)   Phần nhiều công trình ban đầu về nhiệt động lực học –
Mở rộng săn tìm neutrino tại Nam Cực
14/01/2020
Đợt nâng cấp sắp tới cho detector IceCube sẽ đem lại những nhận thức sâu sắc hơn về các neutrino. Nằm sâu dưới lòng đất
Bảng tuần hoàn hóa học tốc hành (Phần 82)
14/01/2020
Thallium Thành viên bền nặng nhất của nhóm 13 là một nguyên tố hóa học nữa được đặt tên theo màu sắc quang phổ nổi bật

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