量子力学完备性怎么用公式表示,量子力学的三套等价理论是什么?

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量子力学的三套等价理论是什么?

不知道到底有多少,但我知道的有三种: 薛定谔的波动力学; 海森堡的矩阵力学; 费曼的路径积分。 可以去找量子力学课本看其基本假设都是什么,怎么演绎出来的其他结论。

量子力学的三大原理:不确定性原理、 互补原理、 泡利不相容原理。

1.泡利不相容原理是微观粒子运动的基本规律之一。它指出:在费米子组成的系统中,不能有两个或两个以上的粒子处于完全相同的状态。在原子中完全确定一个电子的状态需要四个量子数,所以泡利不相容原理在原子中就表现为:不能有两个或两个以上的电子具有完全相同的四个量子数,或者说在轨道量子数m,l,n确定的一个原子轨道上最多可容纳两个电子,而这两个电子的自旋方向必须相反。这成为电子在核外排布形成周期性从而解释元素周期表的准则之一。

2.不确定性原理是由海森堡于1927年提出,这个理论是说,你不可能同时知道一个粒子的位置和它的速度,粒子位置的不确定性,必然大于或等于普朗克常数除以4π(ΔxΔp≥h/4π),这表明微观世界的粒子行为与宏观物质很不一样。此外,不确定原理涉及很多深刻的哲学问题,用海森堡自己的话说:“在因果律的陈述中,即‘若确切地知道现在,就能预见未来’,所得出的并不是结论,而是前提。我们不能知道现在的所有细节,是一种原则性的事情。”

3.互补原理又称并协性原理。N.玻尔在1928年提出,他指出:原子现象不能用经典力学所要求的完备性来描述。在构成完备的经典描述的某些互相补充的元素,在这里实际上是互相排除的,这些互补的元素对描述原子现象的不同面貌都是需要的。他称这个原理为互补性原理

EPR悖论的理论诠释?

EPR论证并没有质疑量子力学的正确性,它质疑的是量子力学的不完备性,量子力学不能预测物体的确切性质,只能预测物体的统计性质,不能存在单独量子系统,只能描述一个系综的量子系统。或许在不久的未来,物理学家会想出更完备的量子理论。但是,这论文是建立于貌似合理的假设——局域论与实在论(局域实在论)的基础之上。简略解释,局域论不允许“鬼魅般的超距作用”,实在论主张,月亮依旧存在,即使无人赏月。在学术界里,这些假设引起强烈的争论,特别是在两位诺贝尔物理学奖得主爱因斯坦与玻尔之间。

EPR论文表明,假若局域实在论成立,则可以推导出量子力学的不完备性。在那个时期,很多物理学家都支持局域实在论,但是,局域实在论这条假设是否站得住脚还是一个严峻的问题。1964年,物理学者贝尔发表贝尔定理,证明这个假设与量子力学的预测不相符。专门检验贝尔定理所获得的实验结果,证实与量子力学的预测相符合,同时证实局域实在论不成立。

量子力学无法同时确切预测量子粒子的位置与动量。EPR悖论对于这论点给出强烈挑战。类似挑战也可延伸至其它物理性质对偶。EPR论文表示,任何成功的物理理论必须满足以下两个条件:

物理理论必须正确无误。

物理理论必须给出完备的描述。

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