量子力学里的算符怎么理解.为什么要算符?

2025-03-17 21:57:30
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回答1:

量子力学里面的态满足叠加原理,很自然就赋予它们线性空间的数学结构。根据诺特定理,系统的每个连续对称变换(即不改变系统自身的物理结构,不影响实验/测量结果的变换)都对应一个守恒量Q,在这些对称变换下系统状态的变化当然由一个矩阵(或者说算符)来描述,这个矩阵具有e^(-iTh)的形式,其中T是对应于这类变换的一个矩阵,称为这类变换的生成元,h是该变换的一个连续参数。 假设某个物理量Q的值可以取q1,q2,q3......一般来说,对系统进行测量后Q的取值是不确定的,但当系统处于某些态的时候,测量Q的结果却是确定的,用线性空间中的矢量|q1>,|q2>,|q3>,......来标记这些态。令Q所对应的对称变换为e^(-iTh),那么当系统处于——比如说——|q1>时,变换之后如果再次测量Q的话,得到的仍旧是q1,也就是说系统仍处于|q1>态(可以差一个因子),因而,由于参数h的连续性,|q1>是算符T的本征矢量。T在以|q1>,|q2>,|q3>,......为基底的表象下的矩阵是对角的,很显然,对角元只能跟q1,q2,q3......有关,也就是说物理量Q是用算符T来表示的,T的本征值代表Q可取的值。

回答2:

本质是个数,乘以某个态得到某个数的都叫算符。

回答3:

算符只是为了计算方便而延伸出的