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线性代数如何帮助我们描述微观世界?《张朝阳的物理课》求解矩阵对角化问题

2023-06-03 15:26:20   实况网

什么是量子力学的矩阵力学形式?线性代数如何恰当地描述量子世界?数学上如何严格求解一个微观系统的能量本征值和本征态?6月2日12时,《张朝阳的物理课》第147期开播,搜狐创始人、董事局主席兼CEO张朝阳坐镇搜狐视频直播间,先带大家复习了如何以矩阵力学方法处理自旋系统,然后引申出现代量子力学的数学基础——希尔伯特空间,介绍了以矢量描述系统状态、算符描述力学量这一基本概念。张朝阳指出,如果约定好一组基矢,可以将态矢和算符都表示成矩阵的形式,进而量子力学的计算都可以等价于矩阵运算。特别地,求解算符的本征问题等价于寻找一个恰当的转换矩阵,使得算符在新基矢下是一个对角矩阵。基于此,他以线性代数的方法,再一次严格求解了上一节课中受扰动的二能级系统能量本征值问题,得到了一致的结果。

截至目前,《张朝阳的物理课》已直播一百余期,内容大都从自然界的现象出发,引出基本物理概念,推导基本理论,研算现象后面的根本原因,达到本质的理解。课程中使用较多数学推导展示物理与数学的不可分割,也能帮助读者提升数学水平。

据了解,《张朝阳的物理课》于每周周五、周日中午12时在搜狐视频直播,网友可以在搜狐视频“关注流”中搜索“张朝阳”,观看直播及往期完整视频回放;关注“张朝阳的物理课”账号,查看课程中的“知识点”短视频;此外,还可以在搜狐新闻APP的“搜狐科技”账号上,阅览每期物理课程的详细文章。

除了《张朝阳的物理课》外,在直播方面,搜狐视频正持续打造知识直播平台,邀请各个科学领域的头部播主入驻,进行科普知识直播。中国科学院空天信息创新研究院导航系统部副主任、中国科学院导航总体部副总工程师徐颖带你探究“北斗导航系统是怎么影响我们日常生活的”;浙江大学化学系博士后、蛟龙号首位大洋深潜女科学家、自然资源部第二海洋研究所副研究员唐立梅教你“透过岩石看地球”;华中师范大学生命科学学院教授、湖北卫视《我说国家安全》嘉宾李睿讲解“从海洋到陆地,微塑料如何影响你我他?”;科幻作家、童行书院创始人、世界科幻雨果奖得主郝景芳分享“如何做好下一代的科学启蒙?”……未来将有更多知识主播入驻搜狐视频,一同玩转科学,探索不同领域。

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