基礎與經典危機

對應原理

對應原理由尼爾斯·波耳提出,它要求:任何新的量子理論,在經典物理行得通的範圍裡——通常是大系統、大量子數,或凡是由 h 所設的顆粒性變得可忽略之處——都必須重現經典物理那些經過充分檢驗的預言。它是一道護欄:量子理論盡可古怪,卻不能與經典物理已經正確描述的日常世界相矛盾。

波耳在構建他的原子時把它當作一件實用的工具。對於一個處在很高軌道、遠離原子核的電子,他那些量子躍遷必須平滑地融入經典電磁學為一個繞行電荷所預言的連續輻射。通過堅持兩幅圖景在那個極限下相符,他便能定下他的模型中那些光憑量子規則尚未確定的細節,例如某些常數的取值。

更廣而言,這條原理是一種學理上的謙遜與自洽的宣言。一座橋樑不會以任何可察覺的方式表現出量子行為,而一套成功的更深理論必須解釋為何較舊的理論曾如此奏效,而非僅僅宣告它過時。量子力學通過了這道檢驗:在眾多粒子上取平均、或推向大尺度時,它的預言便重新熔回牛頓與馬克士威。

quantum result → classical result as n → ∞ (or h → 0)

在大尺度極限下,量子的預言必須重新熔回我們熟悉的經典物理。

對應是一道必要的檢驗,而非一種推導:在恰當的極限下與經典物理相符,本身並不能證明一個量子理論正確,而且並非每個經典概念都能在過渡到量子世界時存活下來。

又稱
Bohr's correspondence principle玻尔对应原理波耳對應原理