有沒有兩個以上物體(粒子)存在才能進行的相互作用?

時間 2021-05-31 17:38:28

1樓:張天可

從邏輯上講,如果存在這樣的相互作用,那麼我覺得就不應該稱呼其為基本相互作用,因為這樣的話連作用的形式都會根據物體數量的變化而變化。基本的意義之一就在於可拆解,如果不能拆解為最基本的兩體相互作用,談何基本。

2樓:

在原子核物理組凝聚態物理中存在這種相互作用,與外場中的勢能或兩體勢能不同,這種勢能涉及到三個粒子的座標,所以可以認為這是需要有兩個其它粒子存在才會有的相互作用。

3樓:葉洪舟

非常好的問題。可以嘗試用乙個具體例子來說說我的理解。

考慮三個原子構成的系統中原子核的運動,用 來標記這三個原子核的座標。那麼能量可以寫成它們的函式 . 如果只有二體相互作用,那麼將會有

eqn 1)

但實際情況並非如此,因為原子核之間的相互作用除了因原子核本身帶電引起的庫倫相互作用以外,還有通過核外電子而引起的相互作用。前者在經典意義下確實是二體的,但後者不是。

為了描述後者,需要解薛丁格方程。如果原子核動的不是很快,我們在解電子時可以認為它們不動(波昂-奧本海默近似),那麼有如下電子薛丁格方程:

其中和 描述的是電子(electron)本身的運動(分別為電子動能和電子之間庫倫相互作用)

描述電子(electron)和核(nucleon)之間的庫倫相互作用。

這裡最關鍵的地方是:由於後者依賴於原子核座標 ,導致電子能量也是它們的函式。而這個函式顯然沒有上面(eqn 1)那樣的二體展開形式。

這時你就會說,這三個原子核之間的相互作用是多體的,而這個多體勢能具體寫出來是

經典分子動力學理論粗淺來說是力場+牛頓方程,其中力場這一塊有很大一部分就是在構建上面這個式子中的第一項。

4樓:

恭喜你注意到了這個問題,在核物理中就存在著被稱為「三體力」的相互作用。

人們很早就注意到原子核中三個核子間的相互作用並不等於三個核子間兩兩相互作用之和。所以推測出了三體相互作用的存在。

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