Относится ли волновая природа частицы к волновой функции?

Нет, потому что волновые функции не являются волнами в пространстве. Это волны в огромных многомерных пространствах возможностей. Если у вас есть две частицы, волновая функция колеблется в 6 измерениях (два положения двух частиц образуют шестимерное пространство возможностей), если у вас есть три частицы, волновая функция находится в 9 измерениях. Так что всегда неправильно думать о нем как о волне в пространстве, как поле.

Существует поле, которое подчиняется уравнению Шредингера, но это классическое поле представляет собой классическую волну, подобно E и B, которая описывает множество когерентных бозонов в одном и том же квантовом состоянии, движущихся вместе, подобно сверхтекучей жидкости или конденсату Бозе-Эйнштейна.

Ключевым моментом для понимания дуальности волна/частица является то, что когда мы описываем какую-то систему (например, электрон) как волну, мы имеем в виду, что она взаимодействует подобно волне . Точно так же, когда мы описываем его как частицу, мы имеем в виду, что он взаимодействует как частица . Сам по себе электрон не является ни волной, ни частицей: это, ну, электрон.

Другой момент заключается в том, что мы можем описать нашу систему, используя различные математические подходы. Когда вы говорите о волновой функции , я предполагаю, что вы думаете о решениях уравнения Шредингера . Уравнение Шредингера в основном представляет собой волновое уравнение, поэтому оно очень хорошо работает при описании волноподобных взаимодействий. Его можно использовать для описания взаимодействий, подобных частицам, но это становится запутанным, потому что вы должны моделировать свою частицу как суперпозицию бесконечного множества волн.

Вы совершенно правы в том, что волновая функция описывает вероятность обнаружения частицы, но волновая функция — это не просто волна, подобная синусоиде.

Обычная квантовая механика примерно основана на следующих принципах: 1. Для любой данной («малой») физической системы$S$есть связанный набор$H_S$физических состояний. 2. В любой момент времени$t$система$S$существует в каком-то состоянии$a_t\in H_S$. Эволюция этого состояния во времени определяется дифференциальным уравнением первого порядка (по времени), называемым уравнением Шредингера. 3. Состояние$a_t$содержит всю информацию о системе, которую можно получить. Эта информация является вероятностной и зависит от того, что «наблюдаемое» вы хотите измерить. В частности, если вы хотите измерить положение, вы увидите частицу, если вы хотите измерить импульс, вы увидите волну. Однако иногда слова могут вводить в заблуждение; поэтому вам следует обратиться к какому-нибудь хорошему тексту, например, Cohen, Tannoudji Volume 1.

Редактировать: «Волна», поскольку этот термин используется в QM, означает не обычную физическую волну, а математическую «волну вероятности». Поэтому, когда мы говорим о волновой природе частицы, мы имеем в виду связанную с ней волну пространственной вероятности положения (или волновую функцию). Так что ты прав :-)

Относится ли волновая природа частицы к волновой функции?

Нет, и по очень простой причине. Волновая природа квантовой частицы относится к эмпирическим свидетельствам — наблюдениям — того, что квантовые частицы , такие как электрон и фотон, проявляют классические волновые свойства, такие как интерференция и дифракция.

Волновая функция квантовой частицы является частью математической модели , которая в нерелятивистском пределе точно предсказывает как волновые, так и корпускулярные наблюдения. Квадрат величины волновой функции интерпретируется как плотность вероятности.