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baiduyangwen金蟲 (小有名氣)
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[交流]
量子力學(xué)中的厄米共軛,及算符作用到波函數(shù) 已有4人參與
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堇廬:錢先生,請問量子力學(xué)中的算符是不是只對波函數(shù)作用?我看曾謹(jǐn)言寫的書里講算符共軛時,他把算符作用到波函數(shù)的共軛復(fù)數(shù)上? 錢伯初:對。錯,錯,他把概念弄錯了,我跟他說過。在波函數(shù)的階段,我們只定義了對波函數(shù)作用的算符,從來沒有定義對波函數(shù)的共軛復(fù)數(shù)作用的算符。普遍的微分算符,那個可以,但不能作為量子力學(xué)的算符。量子力學(xué)只定義在波函數(shù)上定義的算符。這個概念除非要到狄拉克符號的階段,就是左矢、右矢,那時候那個算符可以向左矢作用,也可以向右矢作用,不過那是另外一種概念。也就是說,在前面光討論波函數(shù)的表達(dá)時,沒有定義過對波函數(shù)的共軛復(fù)數(shù)Ψ*作用的算符。 堇廬:我查了一下,朗道的書中好像也是這么寫的,定義共軛算符的時候,現(xiàn)講算符的轉(zhuǎn)置,再進(jìn)行復(fù)共軛。 錢伯初:這個是過多的考慮了矩陣運(yùn)算。矩陣運(yùn)算推廣到復(fù)數(shù)領(lǐng)域后,什么叫矩陣的共軛矩陣?就是把那個矩陣先轉(zhuǎn)置再取共軛復(fù)數(shù),曾謹(jǐn)言受了這個影響,也看過朗道的書,朗道書上也是這么講的。我仔細(xì)推敲下來,就是說,光從薛定諤方程,光從波函數(shù),我們只定義了對波函數(shù)作用的算符,沒有定義過別的,所以他定義那個作用在Ψ*,不但是多余的,嚴(yán)格來說是概念錯誤,不能定義這樣的算符,不是量子力學(xué)里面的算符。量子力學(xué)里面談的算符,是線性算符,只對波函數(shù)作用,不能對波函數(shù)的共軛復(fù)數(shù)作用。這一點(diǎn)么,一層窗戶紙,指出來了,去想想,就明白了。曾謹(jǐn)言怎么會搞出一個自找麻煩的錯誤,這是不可思議的。 |

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說一下我的理解: 所有波函數(shù)構(gòu)成希爾伯特空間H,它實(shí)質(zhì)上是一個復(fù)矢量空間。算符是這個空間自身的映射,也就是說算符F是將一個波函數(shù)v映射到另一個波函數(shù)u的一種運(yùn)算。從這個層面來講,沒有共軛波函數(shù)和共軛算符這些定義。 一旦有了矢量空間和算符,就可以定義這個空間上的內(nèi)積(v,Fu)=∫v*Fudr,在這里順便定義了波函數(shù)的共軛,因?yàn)樵诹孔恿W(xué)中,這個內(nèi)積的運(yùn)算牽扯到了v的共軛,可以把v*組成另一個集合H*,這也是一個矢量空間,并且與H相互對偶。至此,內(nèi)積運(yùn)算就是H×H*→復(fù)數(shù)集C的映射。 然后,量子力學(xué)的算符具有厄米性,也就是說(Fu,v)=(u,Fv),由這個性質(zhì)才可以真正定義算符作用于波函數(shù)的共軛。 再后面,狄拉克符號把上面這些東西都改寫一下,更加物理性,我們常說的右矢左矢,在數(shù)學(xué)里就是矢量和對偶矢量。 算符本質(zhì)上是一種映射,并且是一種線性變換,所以算符也可用矩陣來表示(同構(gòu)),這才出現(xiàn)了厄米共軛對于矩陣的操作。 發(fā)自小木蟲IOS客戶端 |
金蟲 (著名寫手)
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這說的什么呢? 怎么感覺看不懂 沒讀過曾書的具體內(nèi)容 不過感覺錢的說法是不是太勉強(qiáng)了 或者說太過于形式規(guī)定了 (如果是錢說的) 波函數(shù)形成一個線性空間 算符只是這個這個線性空間上的線性算符(矩陣) 波函數(shù)的共軛是不是也在這個線性空間中呢? 如果是的話,算符自然可以作用在波函數(shù)的共軛上? 而且即使波函數(shù)的共軛不在這個空間 也可能會形成另外一個結(jié)構(gòu)一樣的空間 其上也可以定義結(jié)構(gòu)一樣的算符 這個時候 我們并不需要在意算符的具體形式 結(jié)構(gòu)一樣 就可以認(rèn)為2個是同樣的東西(或者等價) 上面真的是錢說的觀點(diǎn)? 感覺太形式著相了 |
金蟲 (小有名氣)

金蟲 (小有名氣)

金蟲 (小有名氣)
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金蟲 (著名寫手)
鐵桿木蟲 (著名寫手)
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