﻿ 狄拉克与朗道关于量子测量观念的冲突与部分兼容的探讨 Discussion of the Conflict and a Partial Compatibility between the Measurement Ideas of Dirac and Landau

Modern Physics
Vol.06 No.06(2016), Article ID:18950,6 pages
10.12677/MP.2016.66017

Discussion of the Conflict and a Partial Compatibility between the Measurement Ideas of Dirac and Landau

Tianhai Zeng

School of Physics, Beijing Institute of Technology, Beijing

Received: Oct. 27th, 2016; accepted: Nov. 13th, 2016; published: Nov. 16th, 2016

ABSTRACT

For the conflict between the measurement ideas of Dirac and Landau, considering the argument about the physical reality between Einstein and Bohr, and Newton’s measurement idea, using the concepts of direct measurement and indirect measurement in classical physical experiments for reference, we try to put forward the corresponding concepts within the framework of quantum mechanics, and discuss the compatibility between Dirac’s measurement idea and a part of Landau’s in quantum mechanics.

Keywords:Interaction, Changes of States of Measured System and Instrument, Indirect Measurement, Direct Measurement, Difference of Different Eigenvalues

1. 引言

， (1)

(这是纠缠态，书中没有提到这一概念)，能够以不同概率测到不同值fn。测量后的，除去一个概率幅的因子，就是电子的波函数。这一组函数并不正交，也不构成任一算符的本征函数组。这样量子力学中的测量结果是无法重现的。测量后，该电子就处于不同于初态的状态，量f一般不再取任何定值。对该电子紧接着作第二次测量时，会得到不同于第一次测得值。这最后两句的英文版书中的叙述为 [5] “After the measurement, however, the electron is in a state different from its initial one, and in this state the quantity f does not in general take any definite value. Hence, on carrying out a second measurement on the electron immediately after the first, we should obtain for f a value which did not agree with that obtained from the first measurement.”

1) 前者认为立即做的第二次测量，其结果必定与第一次的相同，即；后者认为不同，即，或量子力学中的测量结果无法重现。

2) 前者认为第一次测量后，系统处于这个动力学变量的一个本征态，经过推理，立即进行第二次测量后，系统仍然处于这个动力学变量的这个本征态，即；后者认为测量f量后，该电子一般处于不同于初态的非本征态，经过推理，第二次测量后，该电子也是处于不同于第一次测量后的非本征态

3) 两次测量后，由前者推理，动力学变量有相同本征值，即；由后者推理，f量一般都不再取任何定值。

2. 爱因斯坦与波尔关于实在论的争论和牛顿的关于测量的观点

3. 直接测量和间接测量

4. 狄拉克的测量观念与朗道和栗弗席茨的部分观念的兼容

， (2)

， (3)

， (4)

5. 结论

Discussion of the Conflict and a Partial Compatibility between the Measurement Ideas of Dirac and Landau[J]. 现代物理, 2016, 06(06): 177-182. http://dx.doi.org/10.12677/MP.2016.66017

1. 1. Dirac, P.A.M. (2008) The Principle of Quantum Mechanics. Science Press, Beijing, 36.

2. 2. 曾谨言. 量子力学: 卷I [M]. 第四版. 北京: 科学出版社, 2010: 53-54.

3. 3. 喀兴林. 高等量子力学[M]. 第二版. 北京: 高等教育出版社, 2001: 61-62.

4. 4. 朗道, 栗弗席茨. 量子力学(非相对论理论), 上册[M]. 严肃, 译. 北京: 人民教育出版社, 1980: 26-30.

5. 5. Landau, L.D. and Lifshitz, E.M. (2007) Quantum Mechanics. 3rd Edition, Elsevier (Singapore) Pte Ltd., 世界图书出版公司, 北京, 21-24.

6. 6. Braginsky, V.B. and Khalili, F.Y. (1992) Quantum Measurement. Cambridge University Press, Cambridge, 12-15, 38-41.

7. 7. Einstein, A., Podolsky, B. and Rosen, N. (1935) Can Quantum-Mechanical Description of Physical Reality Be Considered Complete? Physical Review, 47, 777.

8. 8. Bohr, N. (1935) Can Quantum-Mechanical Description of Physical Reality Be Considered Complete? Physical Review, 48, 696.

9. 9. Newton, I. (1999) The Principia: Mathematical Principles of Natural Philosophy. University of California Press, Berkeley and Los Angeles, California, 413-414.

10. 10. 牛顿. 自然哲学之数学原理[M]. 王克迪, 译. 北京: 北京大学出版社, 2006: 7.

11. 11. 史庆藩, 王荣瑶, 李林. 英汉大学物理实验[M]. 第二版. 北京: 兵器工业出版社, 2010: 19-21.

12. 12. 朱伯申. 21世纪大学物理实验[M]. 北京: 北京理工大学出版社, 2003: 12-17.

13. 13. 查述传, 王学英, 李本桐. 物理实验[M]. 北京: 北京理工大学出版社, 1989: 9-12.

14. 14. Feynman, R.P. (2004) The Feynman Lecture on Physics (Vol. I, Vol. III). 世界图书出版公司, 北京.

15. 15. Feynman, R.P. and Hibbs, A.R. 量子力学与路径积分[M]. 张邦固, 韦秀清, 译. 北京: 科学出版社, 1986.

16. 16. Cohen-Tannoudji, C., Diu, B. and Laloё, F. 量子力学[M]. 刘家谟, 陈星奎, 译. 北京: 北京高等教育出版社, 1987.

17. 17. Shankar, R. 量子力学原理[M]. 北京: 世界图书出版公司, 2007.

18. 18. Griffiths, D.J. (2005) Introduction to Quantum Mechanics. Prentice-Hall Inc., Upper Saddle River.

19. 19. 周世勋. 量子力学教程[M]. 北京: 人民教育出版社, 1979.

20. 20. 钱伯初. 量子力学[M]. 北京: 高等教育出版社, 2006.

21. 21. 张永德. 量子力学[M]. 北京: 科学出版社, 2008.

22. 22. 倪光炯, 陈苏卿. 高等量子力学[M]. 上海: 复旦大学出版社, 2003.

23. 23. 曾天海. 一类近似等式与单个粒子叠加态的概念性的讨论[J]. 大学物理, 2016 (11).

24. 24. Nielsen, M.A. and Chuang, I.L. Quantum Computation and Quantum Information [M]. 北京: 高等教育出版社, 2003: 43-46.

25. 25. 褚圣麟. 原子物理学[M]. 北京: 高等教育出版社, 1979.

26. 26. Deiglmayr, J., Herburger, H., et al. (2016) Precision Measurement of the Ionization Energy of Cs I. Physical Review A, 93, Article ID: 013424. http://dx.doi.org/10.1103/physreva.93.013424