基于牛顿方程与薛定谔方程分析物理概念及其作用

高旭辉

【摘要】人们能对自然的认知随着人们对自然研究的逐渐深入，以及科技的发展逐渐有了质的飞跃，而在该发展过程中，最显著的标志就是从牛顿方程到薛定谔方程。从文明的发展分析，可以发现，科学认识成果都是通过对各种概念的总结与分析而来的，在该过程中，一些旧概念将会逐渐被合理的新概念代替。

【关键词】牛顿方程 薛定谔方程 合理应用

【中图分类号】G652 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2017）30-0203-02

物理概念不仅对人们的对现实中的各种物理现象的研究有着重要作用，同时其对对人类文明的发展也发挥着重要作用。物理概念是现代实践发展的一项产物，同时也是抽象思维的结果。物理概念作为一项抽象科学结果，其概念在形式上是主观的、抽象的，但是在内容上则是客观、具体的。在物理问题的分析与研究过程中，要依据具体情况，形成科学的概念，通过概念，对事物的规律和本质能够有一个准确的认识。

一、牛顿方程

在实物离子满足的运动方程为人们熟知的牛顿方程，如公式（1）所示。

该方程在具体分析过程中的出发点为实物离子，在“粒子性”概念中，在对问题进行分析过程中，任意时刻t，客体都会存在 与速度；在空间中客体都一条确定的轨道，该概念是人们从日常生活中不断提炼出来的，其被并未经过无限精准地试实验证实过。可见，牛顿力学理论体系提供了的图像如下：通过离子状态坐标和动量力完成相应的表述，在问题具体分析过程中，可以通过坐标和函数对里学量坐标内容加以表示，由此可见，坐标和速度两项内容全面反应了一个实物离子的力学信息，通过牛顿方程决定了状态的改变。

人们在物理问题分析过程中通常都通过实验的方式完成，在问题具体分析过程中，原子领域中，客体的实际运动与其在日常中的具体运行情况有着较大差别这也导致牛顿力学在该领域的分析与研究过程中遇到了难以克服的困难[1]。因此，在实际问题分析过程中，迫切的需要修正牛顿方程，在此基础上，人们提出了“波动一离子两重性是微观客体的普遍性质”这一理念。该理念的提出，标志着人们对自然的认识有了一个质的发展。

二、薛定谔方程

薛定谔方程如公式（2）所示。

方程（2）很好的将微观客体本身存在的波动性与粒子性两者很好的结合在了一起，微观客体的状态可以通过波函数描述，并且全面的提供了微观客体的力学信息。通过分析可以发现，波函数本身在形式上是主观、抽象的，但是在内容本身上则是客观、具体的。例如，通过其可以反应微观客体的统计规律性。

通过波函数对微观客体状态的描述本身是抽象的，通过分析不难发现，改变抽象程度越高，其在实际应用过程中的应用范围也就更加广泛。在量子力学中，通过波函数完成对客体状态的描述[2]。通过分析可知，薛定谔波波动给出了微观客体的实际状态的描述是通过波函数描述的，波函数传递了客体力学信息，其状态的变化通过薛定谔方程完成。

从牛顿方程发展到薛定谔方程的发展过程中，是人们对自然认识的一个质的飞跃。科学认识成果都是通过不断的合理概况和总结而来的，因此在认知过程中一些旧的概念将会逐渐被新概念所代替，或者通过修正的方式对一些存在问题的概念进行修正，从而使概念的变得科学合理。

三、牛顿方程与薛定谔方程的具体作用

在提出波粒二象性前，人们普遍认为，牛顿力学理论体系完成正确的，并且在实际应用过程中具有普遍性。但是，大量的实践经验表明，在原子世界中，牛顿力学无法克服本身存在的一些问题。直到波粒二象性概念被提出后，人们在明确的意识到，实物离子具有的二象性。薛定谔方程就是在波粒二象性的基础下构建而来的，并且使氢原子问题得到了合理解决，这也使人们对原子世界有个一个更加全面、崭新的认识，使物理学自身，以及相关的科学技术得到了快速发展。现代物理力学的发展以离子量学作为基础，其在各个领域方面的应用都对人们的生活产生了深远的影响。通过其具体应用该情况，对其作用进行分析和全面概况，可以总结为以下两点：（1）错误的概念在发展过程中逐渐被正确的概念的所取代，从而逐渐促进物理学研究的正确性与深入，促进其向正确的方向上发展。（2）新的正确的物理学概念逐渐得到更加广泛的应用，通过合理的手段，将正确的概念合理的深入到其它学科中，使其成为促进科学发展的动力。

四、结束语

理论的形成需要新概念作为先导。在问题的具体分析与研究过程中，要果断抛弃错误的理念，然后在对问题合理分析的基础上，构建正确概念，或者对过去较为模糊的概念进行合理的補充与修正。在该过程中，一方面需要通过详细的观察与试验掌握大量的材料，另一方面还需要具有对科学的鉴别与创新能力。

参考文献：

[1]徐振杰. 牛顿三大定律的关系研究[J]. 科技展望，2016，（33）：267.

[2]李磐，时雷，毛庆和. 耦合广义非线性薛定谔方程的相互作用表象龙格库塔算法及其误差分析[J]. 物理学报，2013，（15）：203-208.

课题项目：一类广义非线性薛定谔扰动耦合系统的渐进性及精确化研究。课题编号KJ2017A901。