薛丁格方程式

含時薛丁格方程式

含時薛丁格方程式是薛丁格定律完整而普遍的版本。它表明,波函數隨時間的變化率,等於哈密頓算符作用在波函數上,再乘以一個含虛數單位與普朗克常數的因子。用符號寫就是 iℏ ∂ψ/∂t = Ĥψ,無論系統是否具有確定能量,它都適用。

凡是真有事情在發生時,你就要搬出這條方程式:一個波包在擴散,一個電子在兩個原子之間來回晃盪,一個自旋在變化的磁場下翻轉。由於它對時間是一階的,知道某一瞬間的波函數,就鎖定了此後所有時刻的波函數——量子演化並不攜帶當前狀態之外任何隱藏的額外資訊。

它的解是平滑、連續且可逆的:把時鐘倒著走,方程式同樣成立。那個虛數因子 i,正是讓波函數振盪而非單純增長或衰減的原因,它賦予量子系統波動、可干涉的行為,而不是你在普通擴散中看到的那種指數式趨於平靜。

iℏ ∂ψ(x,t)/∂t = [ −(ℏ²/2m) ∂²/∂x² + V(x) ] ψ(x,t)

量子運動的普遍定律,連同動能項與位能項一併寫出。

儘管出現了孤零零的因子 i,這條方程式仍守恆總機率:|ψ|² 對全空間的積分始終等於一,對一切時刻皆然。虛數單位主宰的是相位,而非機率的丟失或增加。

又稱
TDSE含时方程與時間有關的薛丁格方程式