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如果双缝实验扩展到无限个缝会发生什么?浅谈费曼路径积分

科学探索万象经验2023-05-08

一个学生问:“如果在屏障上切第三条缝会发生什么?”显然,我们必须将穿过所有三个狭缝的波的振幅加在一起。那个学生继续问道:“但如果屏障上有四个、五个缝,甚至是无限的缝,连屏障都没有了,那应该怎么办呢?”没错,那个学生就是理查德·费曼,他刚刚概述了量子力学路径积分公式的基础知识。这是一个简单的想法,但它导致了有史以来最优雅的量子力学公式,并成为量子场论的关键。

他的诀窍是将传播所花费的时间切成小间隔,并在每个时间步长上让粒子在空间中采取任何可以想象的直线步长。这给出了一组从起始点到终点的路径,其中一些看起来很正常,但大多数都是荒谬的。例如,有些路径会绕圈或绕道到达宇宙的边缘。