纠缠态: 波函数非“直积(direct product)”

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 纠缠态: 波函数非“直积(direct product)”

when going up such as breaking out or horizontal breaking out, retacement will be done but "up potential" is still there after several rounds of retracement, up trend to be resumed

«大学基础物理学»简要介绍

张三慧

一.整体系统:
传统体系. 较«大学物理学»简化. 满足一般高校基本要求.80学时.自我掌握.

五本改为五篇.

二.一些想法:

⒈力学和热学的统一:

力学的机械能守恒定律: 对质心系,

热力学中,

热力学第一定律的“初级形式”(或基本形式)

(参见:王竹溪,热力学,P57-58,亥姆霍兹)

热力学第二定律:

玻耳兹曼熵: S = k ln Ω

dS = k dΩ / Ω

由于 dΩ: disorder 的增量 ∝ dQ; (可逆过程)

而 Ω ∝ T

=> dS = dQ / T

[ 由统计物理，

dE = d(Σn_iε_i) = Σ(n_idε_i) + Σ(ε_id n_i)

= d A + T d S ]

关于扩展内容：如光电效应。

⒉关于光速:

因果关系

由于u<c, v_s≤c, 时序不颠倒.

但数学上只要求 1- uv_s/c² > 0, 即 v_s<c²/ u

若飞行器u=3×10⁴ m/s, 允许 v_s<c²/ u = 3×10¹²m/s!

爱因斯坦从速度变换[v =( v^'+u)/(1+uv^'/c²]论证

令v'= c – κ, u = c – λ, 0<(κ , λ)<c, 则有

即粒子速度总小于c. 但是,如果令 v‘= c – κ,则有

即粒子速度总大于c! 两个世界!

参见: 艾小白,自然杂志,23卷6期;张三慧,物理通报,2002,10期

⒊ 关于量子纠缠态的非定域性:

⑴纠缠态: 波函数非“直积(direct product)”

H-atom: ψ = RΘΦ，|1s ↑> =|ψ_1s( r )ⓧ│↑>

分子中两个电子：

ψ_MO =[ψ_a(1) + ψ_b(1) ][ψ_a(2)+ ψ_b(2)] [2(1+S²)]^–½

ψ_VB =[ψ_a(1) ψ_b(2)+ ψ_b(1) ψ_a(2)] [2(1+S²)]^–½

ψ_VB 是交缠态(entangled state)

微观粒子的交缠态具有非定域性(nonlocality)

x₁–x₂=a x₁, p₁ x₂,p_2^√

p₁–p₂=0 Δ x₁ ° ° Δ p_2？

1926 Schroedinger

1949 吴健雄，I.Shaknov: 电子偶素湮灭产生

的两个光子自旋交缠。

⑵EPR佯谬和Bell不等式：

1935 Einstein-Podolsky-Rosen 文章：

①QM对波函数的统计诠释是不完备的。

上帝不玩骰子。“隐变量”可以使更完备。

②理论必须是“定域的（locality)”,“就地决定”，

远处决定要发信号，不超过光速。

1966 J.Bell 文章：分析两个自旋½的粒子的自旋分量的关联，在定域隐变量假设的基础上，导出了一个不等式 –2<S<2

如果实验证明此式不成立，则QM是对的，

如果此式成立，则EPR是对的。

⑶ 实验结果：

1972,Clauser,et al.: 一对交缠光子，|S|>2的结果大于实验数据标准偏差5倍。

强紫外线 钙原子炉

P₁ P₂

符合电路

1983,A.Aspect: 40倍。

1983,Yanhua Shih: 几百倍。

⑷量子隐形传态（quantum teleportation)

A B

参见:D.Bouwmeester,Jian-wei Pan(潘建伟),et al.,Nature,390(1997),575

经典通道

粒子1

ψ₁

粒子2

粒子3

激光脉冲

（交缠对）

⒋关于库仑定律和高斯定律

库仑定律的径向指向和保守性非电场独

有，它们来源于空间的对称性。高斯定律只

涉及电荷和它的电场的关系，是个“纯”电磁

场规律，也有它的实验基础。推导较易，也

有助于对称性思想的启发。

参见：李复，场源基本微元的对称性与场的性质，物理与工程，

6，2002