Giản đồ Feynman
Tại sao cứ phải bận bịu với các phương trình phức tạp khi mà bạn chỉ cần vẽ hình là xong rồi? Nghe có chút khiếm nhã, song về căn bản đó chính là cách tiếp cận bằng giản đồ mà Richard Feynman đi tiên phong khi biểu diễn các tương tác lượng tử. Mỗi giản đồ Feynman có thể biểu diễn các hạt bằng những đường đồng quy lên một điểm gọi là đỉnh, nơi chúng tương tác. Tương tác đó liên quan đến sự hoán đổi một boson chuẩn – một photon, gluon, boson W+ hay W- tùy thuộc vào trường lượng tử chi phối tương tác đó. Các boson chuẩn được biểu diễn bằng những đường lượn sóng, và ở phía bên kia của tương tác các hạt thu được từ tương tác tiếp tục hành trình của chúng.
Đôi khi một giản đồ Feynman có thể biểu diễn tương tác giữa một photon và một hạt độc thân, ví dụ như electron. Trong trường hợp này, đường thẳng của electron và đường lượn sóng của photon gặp nhau tại đỉnh. Hạt hấp thụ photon và tạm thời bị kích thích, được biểu diễn là một đường nằm ngang, trước phát xạ photon đó trở lại.
Các trị riêng
Thông thường, khi một toán tử tác dụng lên một hàm sóng, nó làm biến đổi hình dạng của hàm sóng và do đó làm biến đổi xác suất của các kết cục. Nhưng điều này không phải lúc nào cũng đúng; đôi khi toán tử lại tạo ra nhiều phiên bản của hàm sóng. Trong trường hợp này, mỗi hàm sóng thu được gọi là một hàm riêng (eigenfunction – từ lai Đức-Anh có nghĩa là ‘hàm riêng’).
Một ví dụ thường gặp là toán tử Hamiltonian mô tả năng lượng toàn phần của một hệ lượng tử. Khi áp dụng cho một hàm sóng, nó thường tạo ra các nghiệm có nghĩa của phương trình Schrödinger chỉ cho những giá trị năng lượng rời rạc nhất định. Mỗi trạng thái năng lượng khả dĩ này được gọi là một trị riêng (eigenvalue), và hàm sóng gắn liền với nó được gọi là hàm riêng của nó. Trong trường hợp tổng quát hơn, bất kì toán tử Q nào tạo ra những kết cục rời rạc, lượng tử hóa, thì các kết cục bội được tạo ra bởi một toán tử được gọi là các trị riêng. Một trị riêng đi kèm với một chỉ số i – một số lượng tử mới giúp xác định hệ.
Vật lí Lượng tử Tốc hành | Gemma Lavender
Bản dịch của Thuvienvatly.com
Phần tiếp theo >>
