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根据量子理论，是否一切皆有可能？ 2017-06-19科学公园3评 量子态，是量子力学的中心概念。我们将量子粒子的位置和速度看成外部自由度，由一个外部量子态描述，它既可以表示成不同的位置态（具有确定位置）的叠加，也可表示成不同的速度态（具有确定速度）的叠加。波函数就是叠加系数。在数学上，量子态是一种向量（可以理解为一组数），叠加就是这些向量乘以叠加系数后相加。 量子态服从叠加原理：同一系统的任意两个量子态的叠加依然是它可能的量子态。量子力学的另一个基本假设是，当测量某个属性时，量子态就随机“塌缩”到明确具有这个属性的量子态之一，几率就是波函数大小的平方。当测量位置时，原来的量子态就变为某个位置态；测量速度时，原来的量子态就变为某个速度态。 对于一个孤立系统，在没有进行测量时，量子态随时间的演化由薛定谔方程描述。这个演化是可逆和决定论的，也就是说，给定任意时刻的量子态，可以唯一确定其它任意时刻的量子态。 那么，是不是一切皆有可能呢？在上面这个例子里，是不是说所有的位置或者所有的速度都有可能呢？ 答案是否定的。因为，量子态还受到物理条件和物理定律的限制。 比如，一个常见的例子是在一个无限深势阱中的粒子。在一个有限范围内势能为有限值，在这之外，势能为无限大。 那么，通过解薛定谔方程就会发现：在势能为无限大的区域，波函数为零！也就是说，在任意量子态中，都不会有位置处于这些区域的成分。所以，测量这个粒子的位置，是不可能测到粒子处于这些区域的。 本文得到作者授权 来源：头条悟空问答 作者简介 施郁，复旦大学物理学系教授，理论物理和物理学史专家。微信公众号、科学网博客、新浪微博、今日头条号皆为“物理文化与施郁世界线”。 本文来自腾讯新闻客户端自媒体，不代表腾讯新闻的观点和立场 点击展开全文
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