行百里半九十的海森伯矩阵力学(范洪义作)
2025-12-10 13:06
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1925年海森伯与玻恩等创立了量子力学的矩阵表述,玻尔即意识到力学量要用方矩阵表示,然而对应于连续变量的算符的矩阵表示是无限维的 ,写全矩阵元不可能,只能用省略号来表示,(如玻恩的著作Atomic Physics sixth edition. p347 所示) ,故而使用更不方便,此刻即需简洁直㨗的数学符号,是天才的狄拉克将海森伯的矩阵改为ket 和bra表述, ket代表列矩陈.Bra代表行矩阵,|>< |是方阵代表算符'< |>代表内积 或波函数,于是量子力学的描述简洁了, 与数学家希尔伯特的矢量也接轨了。 然而行百里半九十,做事越接近成功的末段路程越艰难,狄拉克意识到符号法抽象,需创出特殊数学发展之。光有符号,没有运算规则怎么行呢? 所谓功亏一篑未成丘山也!
然而,从哪里找到突破口提出正确的问题呢? 我在年轻时凭直觉一眼识破问题的症结所在,原来是先贤们没有想到去对|>< |积分 ,但要积分它又谈何容易,经过十分磨难,我注意到算符之间的不对易性在有序排列下可以暂且视为可交换,于是有序算符内的积分理论便问世了,无限维海森伯矩阵就可以积分了,经典正则变换的量子化也可以靠积分来实现,海森伯矩阵力学终成正果。 如果他与狄拉克显灵,应该会很欣慰吧!
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