基础与经典危机

对应原理

对应原理由尼尔斯·玻尔提出,它要求:任何新的量子理论,在经典物理行得通的范围里——通常是大系统、大量子数,或凡是由 h 所设的颗粒性变得可忽略之处——都必须重现经典物理那些经过充分检验的预言。它是一道护栏:量子理论尽可古怪,却不能与经典物理已经正确描述的日常世界相矛盾。

玻尔在构建他的原子时把它当作一件实用的工具。对于一个处在很高轨道、远离原子核的电子,他那些量子跃迁必须平滑地融入经典电磁学为一个绕行电荷所预言的连续辐射。通过坚持两幅图景在那个极限下相符,他便能定下他的模型中那些光凭量子规则尚未确定的细节,例如某些常数的取值。

更广而言,这条原理是一种学理上的谦逊与自洽的宣言。一座桥梁不会以任何可察觉的方式表现出量子行为,而一套成功的更深理论必须解释为何较旧的理论曾如此奏效,而非仅仅宣告它过时。量子力学通过了这道检验:在众多粒子上取平均、或推向大尺度时,它的预言便重新熔回牛顿与麦克斯韦。

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

在大尺度极限下,量子的预言必须重新熔回我们熟悉的经典物理。

对应是一道必要的检验,而非一种推导:在恰当的极限下与经典物理相符,本身并不能证明一个量子理论正确,而且并非每个经典概念都能在过渡到量子世界时存活下来。

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