Механическое движение гармонического осциллятора квантовой механики |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ранее мною уже было отмечено, что анализу механического движения осциллятора квантовой механики предшествовал анализ механического движения осциллятора классической механики. Теперь пройденный путь анализа повторяется во второй раз в обратном направлении, на котором рассмотрение осциллятора квантовой механики предшествует рассмотрению и описанию цикла действия осциллятора классической механики. В описании волновыми уравнениями Шредингера циклического действия гармонического осциллятора квантовой механики обнаруживаются существенные недостатки. Стационарное волновое уравнение Шрёдингера описывает действие гармонического осциллятора, в котором проявляются корпускулярно-волновые свойства механического движения:
Волновое уравнение (1) описывает взаимодействие волны и корпускулы в гармоническом осцилляторе, который находится в стационарном состоянии и в котором энергия Е механического движения существует в определённом пространстве неопределённое время в соответствии со всеобщим соотношением неопределенностей пространства и времени. Именно поэтому в уравнении (1) наглядно показана зависимость потенциала V от определённых числовых значений координат определённого пространства осциллятора и не зависит от числовых значений координаты неопределённого времени. Определённая энергия Е осциллятора имеет три пространственные формы своего выражения: общую, особенную и единичную. Решения уравнения (1) существуют только для некоторых дискретных значений потенциальной энергии осциллятора, которые выражаются формулой:
Волновое уравнение (1), на первый взгляд, имеет бесконечное множество решений. Но таковыми решения уравнения являются только в возможности, а в действительности и в теории волновое уравнение имеет только три решения:
Разумеется, Шрёдингер не мог знать конечного множества решений своего стационарного волнового уравнения, так как механическое движение в простой форме может быть понято только после того, когда оно уже понято в сложной форме. Мне оно известно из моего логического анализа стационарного состояния гармонического осциллятора классической механики. Уровни энергии формулы (2) в действительности следуют в обратном порядке. Обратный порядок следования энергии устанавливается математическим анализом. Третий уровень является первым и единственным уровнем потенциальной энергии гармонического осциллятора, а нулевой уровень энергии вообще не существует. В действительности существуют не три уровня энергии осциллятора, а три энергии трёх взаимодействующих сил. Сумму трёх энергий можно выразить в следующей форме:
Слагаемые суммы энергий трёх сил, действующих и взаимодействующих в собственном определённом пространстве в течение неопределённого времени, можно выразить в форме:
Слагаемые в сумме (4) энергии трёх сил ходом анализа располагаются в обратном порядке. Следует подчеркнуть, что нулевого уровня потенциальной энергии, размышление над физическим смыслом которого доставили головную боль многим физикам, гармонический осциллятор квантовой механики не имеет. В равенствах (5) энергии E1 и E2 можно рассматривать как энергии, удовлетворяющие принципу тождественности одинаковых частиц, а энергию E3 можно рассматривать как обменную энергию осциллятора. Временное уравнение Шрёдингера
Временное уравнение (6) было использовано Шрёдингером в анализе динамического состояния осциллятора после использования им стационарного уравнения (1) в анализе стационарного состояния. На правой стороне уравнения (6) координатам ( x, y, z ) не должно быть места, потому что осциллятор в динамическом состоянии существует в течение определённого периода времени в неопределённом собственном пространстве. Мнимая единица на левой стороне уравнения (6) показывает, что импульсы трёх сил существуют в неопределённой мистической, или мнимой, форме, которую они принимают в течение определённого времени, текущего в обратном направлении, вспять, из настоящего в прошлое. Короче говоря, временное уравнение Шрёдингера описывает динамическое состояние гармонического осциллятора квантовой механики, существующее в его представлении в мистической форме, в которой действительные отношения перевёрнуты. Перевёрнутые отношения следуют одно за другим в обратном порядке. Стационарному уравнению, можно сказать, соответствует телега, существующая в определённом пространстве в течение неопределённого времени, т. е., существующая в состоянии покоя.
которая фигурирует в волне Шрёдингера в роли энергии нулевого уровня. Затем в телеге-волне появляется энергия одной силы E= mv 2 , другой силы E= mv 2 , третьей силы и т.д. до бесконечности. Кладь на телеге хорошо увязана и при движении телеги не может быть утеряна, не может выпасть из определённого пространства и оказаться во внешнем неопределённом пространстве. Поэтому волна и амплитуда волны Шредингера непрерывны. Временному уравнению можно поставить в соответствие лошадь, которая впряжена в телегу, но находится позади телеги задом наперед. Лошадь существует в течение определённого времени в неопределённом пространстве в состоянии движения. В неопределённом пространстве, не имеющем неопределённого направления, движение лошади не может иметь определённого направления. Все направления движения лошади являются мнимыми, существуют только в возможности, а в действительности нет ни одного направления движения лошади, точно направленного на телегу. Поэтому во временном уравнении Шрёдингера фигурирует мнимая единица. Чтобы телега с кладью сдвинулась с места, движение лошади должно быть точно направлено на телегу. Вычислить движение лошади, направленное на телегу, без помощи теории вероятности невозможно. Квадрат непрерывной амплитуды лошади-волны должен дать вероятность нахождения телеги в направлении движения лошади. Шрёдингер считал физической реальностью только лошадь-волну, а телегу-корпускулу считал лишённой объективной физической реальности. После Шрёдингера в описании действия гармонического осциллятора квантовой механики физики поставили на первое место временное уравнение (6), а на второе место - стационарное уравнение (1), что логически вполне оправдано: лошадь должна быть запряженной в телегу и находиться впереди неё. Но, если поменять местами телегу и лошадь, оставив их находиться в прежнем положении задом наперёд, то движение лошади и телеги остаётся невозможным. От перемены мест уравнений обратный порядок описываемых ими перевёрнутых отношений не становится прямым порядком и не заменяется мнимая форма их выражения действительной формой. И тем не менее, учёные физики не жалеют ни своих сил, ни своего времени для того, чтобы приспособить оба уравнения Шрёдингера к удовлетворительному описанию динамического и стационарного состояний гармонического осциллятора, которое не может быть в принципе вполне удовлетворительным. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Copyright © 2003-2013 гг. Миргородский Александр Илларионович. |
Ни одна часть данного сайта не может быть
воспроизведена без разрешения автора. По всем вопросам обращайтесь: mirgorodskii@mail.ru |
ICQ 309498940 | ||
Web-дизайн © 2003-2013 гг. |
Независимое научно-техническое издание "Научно - технический портал" |
Увеличение посещаемости сайтов на 80-100%. Мгновенно. Бесплатно. |
"СОЛО на клавиатуре" - эффективный курс обучения слепому десятипальцевому методу набора текста. |
|