薛定谔方程

含时薛定谔方程

含时薛定谔方程是薛定谔定律完整而普遍的版本。它表明,波函数随时间的变化率,等于哈密顿算符作用在波函数上,再乘以一个含虚数单位与普朗克常数的因子。用符号写就是 iℏ ∂ψ/∂t = Ĥψ,无论系统是否具有确定能量,它都适用。

凡是真有事情在发生时,你就要搬出这条方程:一个波包在扩散,一个电子在两个原子之间来回晃荡,一个自旋在变化的磁场下翻转。由于它对时间是一阶的,知道某一瞬间的波函数,就锁定了此后所有时刻的波函数——量子演化并不携带当前状态之外任何隐藏的额外信息。

它的解是平滑、连续且可逆的:把时钟倒着走,方程同样成立。那个虚数因子 i,正是让波函数振荡而非单纯增长或衰减的原因,它赋予量子系统波动、可干涉的行为,而不是你在普通扩散中看到的那种指数式趋于平静。

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

量子运动的普遍定律,连同动能项与势能项一并写出。

尽管出现了孤零零的因子 i,这条方程仍守恒总概率:|ψ|² 对全空间的积分始终等于一,对一切时刻皆然。虚数单位主宰的是相位,而非概率的丢失或增加。

又称
TDSE含时方程與時間有關的薛丁格方程式