怎樣理解量子力學中的能量E?

時間 2021-06-03 00:29:47

1樓:

不矛盾的。p=mv和E=p^2/(2m) 是低速近似下的結果。而量子力學,一般是描述低速(低能)系統的。

對於高能粒子,E=mc^2才是應該用的。如果想將量子力學和狹義相對論放一起,請看量子場論。舉個簡單的例子,無相互作用的標量粒子,其色散關係就是E^2=p^2+m^2, 而如果看所謂「算符」的話,其實這個式子,是從 得出來的。

簡單的說,如果認為 (平面波展開)的話,自然就得到了E^2=p^2+m^2的色散關係。

2樓:

當然不矛盾。

大膽猜測一下題主有疑問的原因:因為看到題主的公式都是不帶 的。很大可能是因為流毒甚廣的「動質量」(相對論質量)的概念,造成了題主的困擾。

這個叫法的確有歷史上的原因,但是如今已經沒有什麼人用了。

這個公式,比較好的乙個理解是表達了能量和質量是乙個概念,在QFT中體會更深。(不過看上去樓主是初學狹相,不需要扯那麼多。)如果用它來把光子的能量轉化為所謂的「光子動質量」,再用非相對論有質量自由粒子的公式去計算能量,必然會導致矛盾。

具體的話,在於計算所謂「光子動質量」 中,光子 而 中 使得分母為0。

解決辦法就是避免一切「動質量」概念,僅使用靜質量,即質量,的表述。

3樓:鄒益健

E=pc是光子的色散關係,要用相對論性量子力學(即量子場論)解釋。

E=p^2/2m是非相對論例子的色散關係,因此用薛丁格方程就可以解出。

二者並不矛盾。從量子場論出發也可以匯出有質量粒子的色散關係。當動量p遠遠小於mc時就約化到非相對論情況。

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