为何弹跳液滴是量子力学的极佳模型
量子物理
2014-01-20 v1 流体动力学
摘要
2005 年，Couder、Protiere、Fort 和 Badouad 证明，在振动油盘上弹跳的油滴可以表现出令人联想到量子力学中粒子-波关联的非局域相互作用；特别是它们可以移动、吸引、排斥以及相互绕转。Couder、Fort、Protiere、Eddi、Sultan、Moukhtar、Rossi、Molacek、Bush 和 Sbitnev 的后续实验工作已经证实，弹跳液滴表现出单缝和双缝衍射、隧穿、量子化能级、Anderson 局域化以及液滴/气泡对的产生/湮灭。在本文中我们解释了其原因。我们首先表明，引导液滴的表面波相对于表面波的特征速度 是 Lorentz 协变的；其次，弹跳液滴对根据其相对相位经历平方反比吸引力或排斥力，以及磁力的类比；第三，弹跳液滴受 Schrödinger 方程的类比支配，其中 Planck 常数被替换为适当的运动常数；第四，绕转的液滴对表现出自旋二分之一对称性，并如 Pauli 不相容原理中那样反对称排列。我们的分析解释了弹跳液滴实验与量子力学粒子行为之间的相似性。它还使我们能够强调一些差异，并预测一些可在可行实验中检验的惊人现象。
引用
@article{arxiv.1401.4356,
title = {Why bouncing droplets are a pretty good model of quantum mechanics},
author = {Robert Brady and Ross Anderson},
journal= {arXiv preprint arXiv:1401.4356},
year = {2014}
}