波函數與機率
連續性方程式
連續性方程式是這樣一句精確的陳述:機率是守恆的——它可以從一處流向另一處,但絕不會被創造或被消滅。它把已經見過的兩個概念綁在一起——機率密度 |ψ|²,它說出每一點上坐落著多少機率,以及機率流,它說出機率如何淌動。這個方程式宣稱:某一點上密度增長的速率,恰好等於流入那裡的淨機率流。
同樣形式的方程式在物理學中隨處可見,用於電荷、用於流體中的質量、用於能量。在每一種情形裡,它都表達一條局域守恆律:東西不會瞬移,它必須連續地穿過其間的空間移動。對量子力學而言,那「東西」就是機率,而這個方程式正是保證:如果一個波函數一開始被恰當地歸一化、總機率為一,那麼它在隨時間演化的全過程中都保持歸一。
這不只是整潔的記帳。連續性方程式是薛丁格方程式的直接推論,它表明這套理論是自洽的:那古怪的、擴散的、相互干涉的波函數,仍然永遠不會丟失或複製它所描述的粒子。粒子在宇宙中的總存在是守恆的,縱使它的機率雲時時刻刻在晃盪、在重新塑形。
∂ρ/∂t + ∂j/∂x = 0 with ρ = |ψ|²
某點密度上升的快慢,恰由流入的機率流決定——機率在局部守恆。
機率守恆只對標準的、平滑的薛丁格演化成立。在大多數說法裡,測量會使 ψ 不連續地跳變,那是這個方程式之外的過程。
又稱
另見