在物理上,运动是什么?有什么定义或概念?

时间:2021-08-03 08:37:13 作者:admin 50139
活动和运动是两个概念

在物理上,运动是什么?有什么定义或概念?

  运动的定义:   在物理学里,一个物体相对于另一个物体的位置,或者一个物体的某些部分相对于其他部分的位置,随着时间而变化的过程叫做机械运动,简称运动。   要判断一个物体是否在运动,必须选择另一个物体作为标准,这个作为标准的物体叫做参照物。对于同一个物体的运动,选择的参照物不同,得出的结论也有可能是不同的。

量子理论中如何定义“运动”?

量子力学中的运动有两种等价的描述方法:

1。波函数的运动

波函数的运动说的是波函数随着时间的变化,这个变化受到情圣薛定谔的方程的控制。波函数的本质是一种希尔伯特空间中的抽象矢量——这有点像女人。而把这个抽象的矢量找到一个表象的时候,就可以得到不同表象下的波函数——有点像把女人放在商店或者放在厨房,她的行为才可以被描述。

波函数一般来说是一个复数,只有它的模平方才有物理意义。

2。算符的运动

在薛定谔的描述中,算符是不演化的。但是,另外一种描述方法来自暗黑少年海森堡,他创造性地把矩阵引入到了量子力学,而矩阵就是算符。在海森堡的矩阵描述中,矩阵是含时的,可以随着时间演化。其演化的方程叫做海森堡方程。

海森堡方程描述的算符演化,也可以给出与薛定谔的描述一样的物理预言,因此两者是同样有效的。

总结:

无论是波函数的运动,还是算符的运动,其背后都依赖于一个先验的时间。因为运动是发生在时间的长河里的。但是,问题来了,根据相对论,时间并不是绝对的,而是依赖于观察者的。因此,这里面显然涉及到一个问题:量子力学描述的运动其实是一种依赖于观察者的时间选择的运动。不同的观察者,可能给出不同的时间,因此其运动的描述也会有所不同。因此,为了解决这个时间问题,后来的物理学家发明了量子场论。

另外,需要指出的是,你提到的“速度”的问题,在量子力学中,粒子的速度是一个算符,这个算符是可以定义的。

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