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數(shù)學(xué)心

第四百四十三章 維格納簡并態(tài)(量子力學(xué))

數(shù)學(xué)心 蔡澤禹 248 2021-02-15 07:37:00

  量子力學(xué)太難計算了,里面參數(shù)太多。

  氫原子中的電子有:主量子數(shù)n、角量子數(shù)l、磁量子數(shù)m、自旋量子數(shù)s、自旋磁量子數(shù)ms(s是下標(biāo)),擁有不同量子數(shù)的電子說明運動狀態(tài)不同。

  維格納認(rèn)為,這讓量子力學(xué)的計算變得極端復(fù)雜。

  所以需要有一種簡化,維格納深深的感覺到,會出現(xiàn)運動狀態(tài)不同,但能力相同的量子狀態(tài)。

  這種狀態(tài)就只需要考慮能量,就會變得很簡單。

  很多物理現(xiàn)象的計算,就只需要考慮能量而已。

  那么計算的時候,只需要得到絕大多數(shù)粒子的能量大小即可。

  這種能量相同,運動狀態(tài)不同的,就是簡并態(tài)。

  在統(tǒng)計物理學(xué)中,宏觀上由壓強、體積、溫度確定的同一宏觀熱力學(xué)狀態(tài),在微觀上可以對應(yīng)大量不同的微觀狀態(tài),該熱力學(xué)狀態(tài)是這些微觀狀態(tài)的簡并態(tài)。

  簡并在量子力學(xué)和統(tǒng)計物理中的意義不同,在統(tǒng)計物理中,簡并是指量子效應(yīng)明顯的體系。

  含有簡并電子基態(tài)的非直線型分子都會產(chǎn)生姜-泰勒效應(yīng),而發(fā)生構(gòu)型扭曲,例如六水合銅離子[Cu(OH2)6]2+的表象平面正方結(jié)構(gòu)。這些都是簡并的具體例子。

  相關(guān)工作始于1922年,發(fā)表于1925年.維格納發(fā)現(xiàn)簡并態(tài)的存在同量子系統(tǒng)對稱性的不可約表示有關(guān),他是將群論應(yīng)用于量子力學(xué)的重要推動者。

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