出处是海森堡的回忆录 Der Teil und das Ganze(1969),写于事件 40 多年后。情节(连日争论、薛定谔病倒、玻尔坐在床边继续辩论)被广泛引用,但原话应视为回忆,不是逐字记录。另:玻尔的邀请原定 9 月,实际到访是 1926 年 10 月初。
波函数 Ψ 在下一瞬间如何变化。i 让变化成为“相位旋转”:波不衰减,只转动。
∇²Ψ 衡量波的弯曲程度:起伏越密,动能越大(ħ 是约化普朗克常数,m 是电子质量)。
V 是波所处的“地形”。氢原子里 V = −e²/(4πε₀r):原子核的吸引。
En = −13.6 eV / n²
n = 1:−13.6 eV · n = 2:−3.40 eV · n = 3:−1.51 eV …
|Ψ(x)|² = 在位置 x 发现电子的概率密度。单个电子落点随机,统计分布由波决定。
已到达:0 个电子
日立 · 外村彰团队,1989:电子双棱镜(相当于双缝),逐个记录电子到达,干涉条纹逐渐浮现。
把电子限制在 0.1 纳米内,它的速度不确定度至少约 580 公里/秒。
n · 主量子数(大小、能量)
l · 角量子数(形状)
m · 磁量子数(取向,实数形式)
每个点 = 一次可能的“发现位置”,按 |ψ|² 抽样 。青/品红 = 波函数的正/负号。氢 1s 的最可能半径 ≈ 0.053 nm。拖动可旋转。
⏸ 纯定态:|ψ|² 不随时间变化——一张“静止照片”。
ω = (E₂ − E₁)/ħ:两部分相位转速之差,决定晃动节拍。
叠加对
混合比例 β²(ψ₁ ← → ψ₂):50%
叠加态 |2,0,0⟩ + |3,2,0⟩。每次测量只给出一个能级:−3.40 eV 或 −1.51 eV,概率 = 各自的权重。
叠加比例 |3,2,0⟩ 权重:50%
跳跃一旦开始,过程连续、相干、可预测:需要几微秒,中途还能被逆转。
跳跃何时开始是随机的;而测量能量,结果永远只是一个能级。
波包能量 / 势垒高度:0.91
势垒宽度:1.0×
透射 — 反射 —
实时求解一维薛定谔方程(分步傅里叶法)
核心约 1500 万 K,质子热运动能量只有电排斥势垒的几百分之一:靠隧穿才能聚变。
伽莫夫(及格尼与康登)用隧穿解释了 α 粒子如何逃出原子核。
电子隧穿约 10 纳米(传统浮栅闪存 7–10 nm)的氧化层,写入和擦除每一个比特。
晶体管:半导体能带——薛定谔方程在晶体中的解。
激光:原子能级之间的受激辐射。
第一次人体磁共振扫描(Damadian,“Indomitable”)。
扫描隧道显微镜:靠隧穿电流“看见”单个原子(1986 年诺奖)。
薛定谔方程 100 年:一个电子,同时处于两个态。
英文旁白 · 中英双语字幕 · 约 12 分钟 · 全部可交互