实薛定谔方程非常好理解啊…………
一般的薛定谔方程就说了一个很简单的事情:哈密顿算符是时间演化的生成子:
或者说,态的时间演化可以形式地写成:
那么哈密顿算符是什么,这个其实完全是从经典力学中的哈密顿量来的。哈密顿量是什么?其实就是能量函数……所以不含时的、定态的薛定谔方程就更好理解了:就是如果一个系统处于稳定状态不随时间变化,它的能量守恒:
能量为什么和时间有关,能量和时间是什么关系,这都是经典力学中就很清楚的东西:即能量是因为时间平移对称性而产生的守恒量。
哦,对了,需要多说一句。一般说到薛定谔方程,是特指哈密顿算符取成类似牛顿力学的样子:
这和牛顿力学中能量的表达式是一样的。而相对论性的“薛定谔方程”,则是两个:Klein-Golden方程和狄拉克方程,它们的哈密顿量是相对论中的能量表达式。但第一个方程问题很大,Dirac方程在低能状况下还凑合,但也有问题。所以通常说到相对论性量子力学,都只把它当做过渡理论。真正的相对论性量子力学,是量子场论。虽然哈密顿量长得一样,但场论是多体理论。
对了,还需要再说一句……或许你会有疑问,为什么,(),这个源头也要回想一下经典力学里动量是什么。动量是空间平移操作的生成子,这和能量是时间演化操作的生成子是一样的。所以,平移后的状态与平移前的状态可以形式地写成:
在坐标表象中,我们用坐标来标记系统的状态,即用态在坐标本征态上的分解展开(有点类似于你在直角坐标系中写一个向量的3个分量)来表示这个态,展开“系数”叫做波函数。所以我们将态用坐标本征态展开:
那么(第一步的平移就是把态平移而已,第二步则是做了代换,因为积分限是全空间所以不变,第三部就是单纯的函数泰勒展开)
我们和
对比一下,由于平移是任意(小)的,所以
也就是对坐标表象中的波函数而言,。