时间演化与动力学
时间演化
时间演化讲的是一个量子态如何从一刻变到下一刻。给定系统此刻的状态,薛定谔方程会毫不含糊地告诉你:一秒之后、一小时之后、乃至一个世纪之后,状态会变成什么样。在这个意义上,量子力学是严格决定论的:波函数像钟表一样向前行进,完全由系统的能量所设定。
这里值得格外小心,因为量子力学素有「随机」的名声。随机只在你做测量、读出一个确定结果时才现身。在两次测量之间、当系统无人打扰时,根本没有任何随机可言——状态只是依照方程平滑而可预测地流淌。平滑演化与突兀测量这两块,是非常不同的两种变化。
推动这股流淌的引擎,是哈密顿算符,它把系统的能量编码于其中。只要你知道哈密顿算符,原则上你就精确地知道了状态的未来。由于孤立系统能量守恒,这种合乎规律的展开也让总概率始终保持为一,于是状态在演化中既不凭空获得、也不无故失去「实在性」。
iħ ∂|ψ(t)⟩/∂t = H |ψ(t)⟩
薛定谔方程由哈密顿量 H 给出状态的变化速率。
有一种常见误解,以为量子力学「从头到尾」都是随机的。在两次测量之间,演化是完全决定论的;不可约的随机性只在测量这一动作处才进入。
又称
另见