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量子世界/影響和應用/機率通量

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機率通量

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機率密度 (在固定位置 ) 對時間的變化率由下式給出


藉助薛定諤方程及其複共軛,



得到



包含 的項相互抵消,因此剩下



接下來,我們計算 的散度。


結果

在空間區域 上積分,邊界 不變。

根據 高斯定律 穿過 的外向通量等於 散度 的積分:

因此,我們有

如果 是某種物質的連續密度(每單位體積的物質量),並且 是它的通量(每單位面積每單位時間的物質量),那麼在等式的左側,我們得到了物質在 內增加的速率,在等式的右側,我們得到了物質透過 表面進入的速率。因此,如果某些物質從 A 處移動到 B 處,它將穿過包含 A 或 B 的任何區域的邊界。這就是為什麼這個公式被稱為 連續性方程


然而,在量子世界中,不存在連續分佈和/或連續移動的物質。 分別僅僅在形式意義上是密度(每單位體積的某事物)和通量(每單位面積每單位時間的某事物)。如果 是與一個粒子相關的波函式,那麼積分 給出了在 內找到粒子的機率, _如果進行了適當的測量_,而這個公式告訴我們:如果找到粒子在 內的機率(作為進行測量的時間的函式)增加,那麼在 外找到粒子的機率(作為相同時間的函式)會以相同的值減少。(如果 與具有 個自由度的系統相關,並且 是系統配置空間中的一個區域,那麼情況也是如此。)這有時被表達為“機率是(區域性)守恆的”。當你聽到這句話時,記住某件事在給定時間和地點發生的機率,並非位於那個地點,也並非存在於那個時間。

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