双缝干涉和黄金分割率
设 $x $ 为双缝干涉实验中粒子从点 $a$ 经过双缝 $b $ 和 $c$运动到点 $d $的每个最小路径的概率(双缝干涉的路径是个复合路径$f_{ad}$, 由5段最小路径复合而成[不是最短路径,因为有4个节点,所以这么称呼,也许更恰当的名称为量子路径?],分别为 $\left.f_{a b}, f_{a c}, f_{b c}, f_{b d}, f_{c d}\right)$ , 那么如下方程
$${\color{Red} x^{3}+2 x^{2}-1=0}$$
为描述粒子的双缝运动概率方程,其中$x^{3}$为干涉或波动项,$2 x^{2}为经典项或粒子项$。
解之可以得到粒子在每段最小路径中运动的概率 $x $ :
$$\left\{\{x \rightarrow-1\},\left\{x \rightarrow \frac{1}{2}(-1-\sqrt{5})\right\},\left\{x \rightarrow \frac{1}{2}(-1+\sqrt{5})\right\}\right\}$$
可以发现, 它有三个解, 其中两个为负值, 概率不能为负可以舍去,剩余的一个解为
$$x \rightarrow \frac{1}{2}(-1+\sqrt{5})$$
它即粒子在每段最小路径中运动的概率, 恰好是一个黄金分割率,这可能是个有意思的巧合,若计算的不是这个值,依然会有这个思路的哈。
若要得到粒子的 $n $缝运动概率, 可以用如下推广后的公式
$${\color{Red} c_{n}^{n} x^{n+1}+c_{n}^{n-1} x^{n}+c_{n}^{n-2} x^{n-1}\ldots+c_{n}^{1} x^{2}-1=0}$$
其中, $c_{n}^{1} x^{2} $ 是粒子项或非干涉的经典项,表示粒子每次经过1条缝的概率,其余项是波动项或者有干涉的量子项,如$c_{n}^{n} x^{n+1}$是粒子每次经过$n$条缝的概率。
${\color{Red} 额,还没证明这个计算n缝概率的方程一定有介于0到1之间的正实数解。。。。}$