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虚数不虚乎
2022年01月30日 12:29
昨天发布＂中国科大首次实验排除实数形式的标准量子力学＂，这项基础研究成果，发表在《物理学评论快报》上。美国物理学会网站和《自然》杂志分别邀请国际专家撰写了相关评论文章。
物理学家用数学公式描述自然规律。在经典物理学中，人们只用实数就可以写出所有定律，而虚数仅作为计算工具被主观引入。
随着量子力学诞生，复数逐渐表现出某种直觉上的不可排除性：理论上，作为量子力学基石的薛定谔方程和海森堡对易关系其本身就是依赖于复数写出的；实验上，人们直接测量到了波函数的实部与虚部。
这说明复数可能不是一个主观引入的计算符号，而是可以实验检测到的实实在在物理量。
虚数不虚：来自量子物理实验的证实
2022年02月15日
复数，-1的平方根，是一个神奇的数字，以至于法国数学家阿达马说：“在实数域中，连接两个真理的最短路径是通过复数域”！
薛定谔在1926年建立波动方程的时候，最初参照波动光学的模型，写下了机械粒子的微分方程，但这个方程没有任何物理上的意义，然而当他将负1的平方根放入到方程里时，复数形式的波函数瞬间变得有意义了，能够帮助我们准确描述粒子的量子行为。
那么，复数的波函数和真实的量子世界是什么关系？复数到底在里面扮演何种角色呢？
最近，来自中科大和南科大（南方的小科大）量子研究院的研究团队分别从超导量子体系和量子光学体系两个完全不同的实验体系上向世界揭示：虚数不虚：量子力学需要复数！其实，复数的更深刻意义还有待进一步探究！
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