波函數與機率
位置表象
位置表象是把量子態寫成位置的函數的方式——就是我們熟悉的 ψ(x)。它相當於選取位置作為鋪開那個抽象態矢量所用的「坐標軸」,於是 ψ(x) 就是在每一點 x 處找到粒子的振幅。這是大多數初學者最先遇到的表象,因為 |ψ(x)|² 如此直接地對應著「粒子可能在哪裡」這個問題。
選定這個表象,也就固定了那些基本可觀測量的樣子。位置本身變得簡單——施行它只需把 ψ(x) 乘以 x——而動量則化為對 x 的導數,一道讀出波函數的相位在空間中變化得有多陡的指令。薛丁格方程式在這身裝束下,化為關於 ψ(x, t) 的一個微分方程式,這正是何以實用量子力學的很大一部分,就是求解這類方程式的技藝。
對於把 ψ(x) 當成「那個」波函數這一想法,值得抱得輕一些。它只是同一個底層狀態的若干表象之一;動量表象用動量來描述完全相同的物理,而兩者由傅立葉變換相連。位置表象之所以享有優待,只是因為熟悉,以及它回答關於位置的問題何其自然,而非憑藉任何更深的、它更真實的主張。
ψ(x) = ⟨x|ψ⟩; x̂ ψ(x) = x ψ(x), p̂ ψ(x) = −iħ ∂ψ/∂x
在這個基裡,位置是乘法,動量是對波函數求導。
ψ(x) 並不比別的描述更根本——它是在位置基下看到的那個態。動量表象同樣完好地把握同一個態,二者由傅立葉變換相聯繫。
又稱
另見