Сопряженные переменные

Сопряженные переменные - это специальные пары переменных (например, x, y, z), которые не дают такого же результата при выполнении с ними определенной математической операции. Это означает, что x*y не равна y*x. Здесь * не означает умножение. Она может означать сложение, вычитание, деление или любую операцию, которая имеет смысл в данном случае.

Физик Вернер Гейзенберг и его коллеги использовали уравнения, изученные в классической физике, для описания и предсказания событий из квантовой физики. Он обнаружил, что импульс (скорость массового времени, представленная P) и положение (представленное Q) являются сопряженными переменными. Это означает, что в квантовой физике P*Q не равен Q*P.

Вот два специальных уравнения для вычисления энергии электрона (маленькая зеленая штука) в атоме водорода.

Electron falls from higher to lower orbit and emits a photon

Первое уравнение может быть использовано для определения продукта импульса и позиции:

Y ( n , n - b ) = ∑ a p ( n , n - a ) q ( n - a , n - b ) {\displaystyle Y(n,n-b)=\sum _{a}^{},p(n,n-a)q(n-a,n-b)} Y(n,n-b)=\sum _{{a}}^{{}}\,p(n,n-a)q(n-a,n-b)

Второе уравнение можно было бы использовать для расчета произведения позиции и импульса:

Z ( n , n - b ) = ∑ a q ( n , n - a ) p ( n - a , n - b ) {\displaystyle Z(n,n-b)=\sum _{a}^{},q(n,n-a)p(n-a,n-b)} {\displaystyle Z(n,n-b)=\sum _{a}^{}\,q(n,n-a)p(n-a,n-b)}

Через некоторое время другой физик, Макс Борн, обнаружил, что из-за того, что P*Q не равен Q*P, результат Q*P минус P*Q не равен нулю. (Значение "минус" не то же самое, что "3 - 2". Это другая вещь с таким же именем).

Родившийся узнал об этом:

Q ∗ P - P ∗ Q = i h 2 π {\displaystyle {Q*P-P*Q={\frac {ih}{2\pi }}}} {\displaystyle {Q*P-P*Q={\frac {ih}{2\pi }}}}

[Символ Q - матрица для позиции, P - матрица для импульса, i - комплексное число, а h - константа Планка, число, которое много появляется в квантовой механике].

Сопрягаемые переменные находят применение во всей физике, химии и ряде других областей науки.

Некоторые смежные темы

Вопросы и ответы

В: Что такое сопряженные переменные?


О: Сопряженные переменные - это специальные пары переменных (например, x, y, z), которые не дают одинакового результата, когда Вы выполняете с ними определенную математическую операцию. Это означает, что x*y не равно y*x.

В: Кто открыл сопряженные переменные?


О: Физик Вернер Гейзенберг и его коллеги использовали уравнения, изученные в классической физике, для описания и предсказания событий из квантовой физики. Он обнаружил, что импульс (масса, умноженная на скорость, обозначается P) и положение (обозначается Q) являются сопряженными переменными.

В: Какое уравнение можно использовать для вычисления произведения импульса и положения?


О: Первое уравнение может быть использовано для определения произведения импульса и положения: Y(n,n-b)=∑a p(n,n-a)q(n-a,n-b).

В: Какое уравнение можно использовать для вычисления произведения положения и импульса?


О: Второе уравнение может быть использовано для вычисления произведения положения и импульса: Z(n,n-b)=∑a q(n,n-a)p(n-a, n-b).

В: Что Макс Борн открыл о сопряженных переменных?


О: Макс Борн обнаружил, что поскольку P*Q не равно Q*P, результат Q*P минус P*Q не равен нулю. Он также выяснил, что Q-P - P-Q = ih/2π.

В: Как постоянная Планка проявляется в квантовой механике?


О: Постоянная Планка часто встречается в квантовой механике, поскольку она появляется в уравнении Макса Борна для вычисления произведений сопряженных переменных; в частности, в виде h/2π по одну сторону от знака равенства.

В: В каких областях применяются сопряженные переменные?


О: Сопряженные переменные находят применение в физике, химии и других областях науки.

AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3