用负熵反应制取新材料

用负熵反应制取新材料国家自然科学基金、高技术新材料基金和教育部资助项目薛定谔曾把生命现象归于负熵反应或过程，所以人们常简单地说：什么是生命，生命就是负熵．确实，在生命现象中包含大量负熵反应和过程．由于人们对生命奥秘在认识上的限制，有时还存在着生命...     

话说薛定谔、玻恩和海特勒

 一、玻恩与我谈及薛定谔 1941年当我将离开爱丁堡的玻恩而去都柏林的薛定谔那儿时,玻恩告诉我说:“薛定谔没有学生”。他指的是,薛定谔当了多年教授但未带出好的能独立研究的青年来。待我到都柏林后才逐渐理解其中道理。原来薛定谔深沉严密,对一个问题没想清楚前不向别人说,想清楚后再讲又是那样清楚,无从激发学生的创造性。 二、埃沃德与我谈及玻恩 玻恩的老朋友埃沃德访问都柏林时对我说:“玻恩过于形式”。指的是,玻恩擅长数学推导而物理直观可能弱些,这表明任何人都是优点和缺点并存。埃沃德是想提醒我,向老师学习时要学习其优点而避免其缺点。 三、海特勒与我谈及薛定谔 有一次在店中饮茶聊天时,海特勒谈起薛定谔说:“一开始薛定谔是提出相对论性的方程,而算出的氢原子能级与实验不合。面对失败他不放弃作非相对论近似极限而提出与实验符合的薛定谔方程,开创了波动力学,这种坚定灵活是极难得的。”我从此体会到在进行多条路探索时,每条路都要探索到底,包括拐弯抹角。     

对负熵、信息熵和熵原理等概念之厘清

 20世纪中叶以来,生命科学和信息科学都获得了长足的发展,与之相关的负熵、信息熵等新概念也应运而生。这些新概念目前也开始受到物理学工作者的青睐。但是,人们在接受这些新概念时,却往往会产生一些混淆和误解。比如,有人“将信息的熵称为负熵”,这就把“信息熵”(不确定性)误解为“负熵”(即信息,是消除不确定性)。另外,在理解负熵原理时,若不小心,也容易把过程量(信息)与态函数(信息熵)相混淆。因此,有必要对这些相关概念和规律稍予厘清。     

生活的物理学原理

 本文不想再由薛定谔的负熵原理与普利高津的耗散结构理论以及遗传基因等等论述“生命中的物理学”,而想从人们对日常生活的感受与理解、以举例的方式、趣味性地谈论“生活中的物理学原理”。一、“春捂秋冻”的“热惯性原理”在春光明媚、春风得意之时,有些年轻人好像迫不及待地过早换上过于单薄的“春装”,结果吃了不听老人言的亏,因“美丽冻人”而患上感冒症等。殊不知古人云“春捂秋冻”,这是古往今来的经验之谈,又是符合科学原理的简明总结。先谈“春捂”:经过漫长的严冬之后,“冷气”已“冰冻三尺”似地渗入大地与机体,尽管大地回春,但寒冷不会立即消去.     

薛定谔和他的科学成就──纪念薛定谔诞辰一百周年

埃尔温·薛定谔于1887年8月12日出生于奥地利首都维也纳。今年是他诞辰一百周年.他的青年和壮年时期,正是物理学发生深刻革命从而诞生了相对论和量子理论的时代.正是薛定谔建立的波动力学,对量子理论的发展作出了划时代的贡献.由于这一卓越成就,薛定谔成为历史上最伟大的物理学家之一.一、青年和学生时代 薛定谔出生于一个富裕的油布制造商之家.他的父亲不但精于商业,也是一位自然科学爱好者,曾是维也纳动植物学会会员,并长期担任该会副会长,经常在学会刊物上发表科学论文,有很高的文化修养.他的母亲出生于一位化学教授家庭,因此,作为独生子…     

量子十问之四 “薛定谔猫”为什么会自然死亡?

<正>凡是学习《量子力学》的学生,都必须学会求解薛定谔方程,人类一百多年来也一直在求解各种各样的薛定谔方程,并开发出激光、半导体、核能等新技术,造福人类近一个世纪。薛定谔正是因为在创建量子力学时所作的巨大贡献荣获了诺贝尔物理学奖。但其后来     

“猜”出来的方程:薛定谔方程和狄拉克方程

正(一)薛定谔方程薛定谔方程是量子力学中描述微观粒子运动的基本方程;薛定谔方程之于量子力学,相当于牛顿运动定律之于经典力学。我们知道,"万物由原子构成",那么,原子是怎么运动的呢?还有,原子是否可以再分?如果可以再分,那原子内部是怎么运动的呢?薛定谔方程就可以描述这些运动。让我们先来看看薛定谔方程长什么样:     

非线性光纤光学中非线性薛定谔方程推导逻辑的探讨

非线性薛定谔方程是描述光脉冲在光纤中非线性传输的基本方程,广泛应用于光纤通信、光纤激光器等领域。在现有的非线性光纤光学的经典教材中对非线性薛定谔方程的推导,采用的是直接在非线性介电常数中引入非线性折射率效应。本文指出了该方法对于传输方程非线性项处理的局限甚至不妥之处,给出了一种非线性薛定谔方程较严格的推导方法,即从非线性的波动方程出发,讨论不同非线性效应的非线性极化强度驱动源的不同表现形式,并将方程作横向积分处理。本文详细阐述了从非线性源的角度出发推导非线性薛定谔方程的方法,并以四波混频等非线性效应为例,帮助读者理解非线性效应对于传输方程的影响;此外,还探讨了在推导非线性薛定谔方程中的正负频表示等问题。     

非线性薛定谔方程在不同绘景中的变换

讨论了非线性薛定谔方程在海森堡绘景和薛定谔绘景中的变换、系统哈密顿量的物理意义,以解析解及数值解的方式计算了多体系统的能量随时演化关系,证明了非线性薛定谔方程虽然具有薛定谔绘景的形式,但实质是海森堡绘景中的动力学方程。     

量子力学的诞生(3)

四、波动力学的诞生 波动力学是薛定谔在德布罗意文章的影响下于1926年建立起来的。 薛定谔是奥地利人,毕业于维也纳大学,受波尔兹曼影响很深,他自己说“他 (波尔兹曼)的思路唤起我对科学的爱恋”。早年在分子运动论统计力学和连续介质物理等方面进行工作,擅长于解本征值问题。 从1921年开始薛定谔在瑞士苏黎世大学任教授,1925年爱因斯坦关于理想气体的量子论一文引起薛定谔对德布罗意文章的重视,他企图把德布罗意关于自由粒子的波推广到束缚粒子的情况,像德布罗意一样讨论粒子的相对论运动,结果他得出一个波动方程(即克莱因、戈登方程),并…     

走向统一的自然力 强力、弱力和电磁力的大统一(Ⅱ)

<正>(2)量子力学1923年,德布罗意提出物质波假说,随后,人们通过实验发现:一束粒子流穿过晶体后能像光一样产生干涉和衍射现象,从而认识到一切微观客体(包括光子在内)都同时具有粒子性和波动性,即所谓"波粒二象性",在此基础上,薛定谔于1926年建立了波动力学;稍前,海森伯从玻尔的对应原理出发提出了矩阵力学的概念,之后,薛定谔证明波动力学和矩阵力学在数学上是等价的;1926年,玻恩对德布罗意物质波提出了统计解释,这样,描述微观客体运动规律的量子力学便在量子论的基础上完善地建立起来了。     

薛定谔（Schrodinger，Erwin，1887—1961）奥地利物理学家（Physicist，Austria）

薛定谔一战前入维也纳大学学习。战后，他作为一名炮兵军官在西南战线服役。1921年成为德国斯图加特大学的教授。薛定谔在得知德布罗意提出的物质波和电子具有波动性这一概念之后，立即想到可以用这种概念来修正玻尔的原子模型。在薛定谔的原子模型中，电子可以位于周长等于其物质波波长整数倍的任何轨道上。     

强力、弱力和电磁力的大统一( Ⅱ)

 1923年,德布罗意提出物质波假说,随后,人们通过实验发现：一束粒子流穿过晶体后能像光一样产生干涉和衍射现象,从而认识到一切微观客体（包括光子在内）都同时具有粒子性和波动性,即所谓“波粒二象性”,在此基础上,薛定谔于1926年建立了波动力学。     

粒子自旋问题的辛算法研究

将辛算法应用于求解量子力学中自旋问题的含时薛定谔方程,自编程序在微机上进行了计算。结果表明,辛算法是用于求解含时薛定谔方程等一类偏微分方程的一种好的数值计算法。     

通过计算氢原子的玻尔半径,加深对量子力学的理解

通过玻尔理论基本假设、不确定关系、薛定谔方程以及波函数性质4种方法求氢原子的玻尔半径,理解了玻尔理论基本假设的半经典、半量子;不确定关系正是微观粒子波动性的必然结果;氢原子中电子遵从薛定谔方程,方程的解析即为波函数,是概率波.     

基于滑窗负熵统计的高光谱独立特征提取方法

针对独立成分的排序问题,提出一种滑窗负熵统计的独立成分特征提取方法,并将优选成分应用于目标检测。采用小窗口在独立成分的二维空间范围滑动,采用非多项式负熵逼近统计评价每个窗口数据,将窗口统计值的最大值作为该成分的评价值,按照评价值大小排序;采用直方图零值分割方法,确定有效独立成分阈值,将独立成分进行二值化,实现特征提取后独立成分的目标检测。实验结果表明,基于滑窗负熵统计的独立成分特征提取方法,既能避免野值对评价优选结果的影响,又能优选出含有较小目标的独立成分,便于感兴趣目标的快速检测。     

利用介观LC电路制备薛定谔猫态

提出了一种制备相干态的叠加态，即薛定谔猫态的方案. 该方案是基于将外加冲激信号作用于介观LC电路系统而设计的. 在该薛定谔猫态下，介观电路系统有非经典的量子压缩效应. 关键词： 介观LC电路 冲激信号 薛定谔猫态     

态|ψ(3)>q中任意偶数次N次方振幅压缩效应的研究

由于薛定谔猫态光场,尤其是多模薛定谔猫态光场的非经典特性,如各种广义非线性高阶、高次压缩效应,人们构造了多种单模、双模及多模薛定谔猫态光场并研究了其非经典特性,得出了许多全新的物理现象.     

不同形式非线性薛定谔方程及其分步傅里叶法求解

讨论光通信中脉冲的准单色光光场的正负频表示,正负频形式的傅里叶变换,正负频形式的非线性薛定谔方程及它们之间的关系.尤其在脉冲频谱的求解问题中,如果采用负频形式的非线性薛定谔方程则必须选取负频形式的傅里叶变换;如果采用正频形式的非线性薛定谔方程则必须选取正频形式的傅里叶变换.采用分步傅里叶法对具体实例进行数值求解,验证了讨论结果.     

一维定态薛定谔方程的宏观模拟解法

将实验模拟法引入量子力学.设计了一个弦振动系统,这个系统的定态方程与定态薛定谔方程数学形式一样,为定态薛定谔方程的模拟解法提供了理论和实验途径.宏观模拟的结果为理解薛定谔方程提供了宏观类比. 关键词： 薛定谔方程 宏观模拟解法