Эрмитов оператор: различия между версиями

[непроверенная версия][непроверенная версия]
Содержимое удалено Содержимое добавлено
разделение на секции
→‎Свойства: доказательство свойства 2
Строка 4:
 
==Свойства==
#:1. [[Спектр оператора|Спектр]] (множество собственных чисел) самосопряжённого оператора является вещественным.
#:2. В конечномерных пространствах матрица самосопряжённого оператора является [[эрмитова матрица|эрмитовой]]. Матрицей, эрмитово сопряжённой к данной, называют матрицу <math>\frac{}{}A^\dagger,</math> получаемую из исходной матрицы <math>\frac{}{}A</math> путем её [[Транспонированная матрица|транспонирования]] и перехода к комплексно сопряжённой, то есть <math>\frac{}{}(A^\dagger)_{ij}=A^*_{ji}.</math> Матрицу, равную своему эрмитовому сопряжению, называют эрмитовой, или самосопряжённой: <math> \frac{}{} A^\dagger = A.</math>
Доказательство:
# У эрмитовой матрицы всегда существует ортонормированный базис из [[Собственные векторы, значения и пространства|собственных векторов]] - собственные векторы, соответствующие различным собственным значениям, ортогональны.
 
В унитарном пространстве скалярное произведение определяется как <math>\left( {x,y} \right) = \xi ^T \overline \eta</math>, где <math>\xi </math> и <math>\eta</math> - координатные столбцы векторов <math>x</math> и <math>y</math> соответственно. Отсюда по определению самосопряжённого оператора равны выражения
 
<math>\left( {A\left( x \right),y} \right) = \left( {A\xi } \right)^T \overline \eta = \xi ^T A^T \overline \eta </math>
 
 
и
 
<math>\left( {x,A\left( y \right)} \right) = \xi ^T \overline {A\eta } = \xi ^T \overline A \overline \eta </math>
 
Следовательно, <math>A^T = \overline A</math>, что и есть определение эрмитовой матрицы.
 
Доказательство завершено.
 
 
#:3. У эрмитовой матрицы всегда существует ортонормированный базис из [[Собственные векторы, значения и пространства|собственных векторов]] - собственные векторы, соответствующие различным собственным значениям, ортогональны.
 
 
Матрицей, эрмитово сопряжённой к данной, называют матрицу <math>\frac{}{}A^\dagger,</math> получаемую из исходной матрицы <math>\frac{}{}A</math> путем её [[Транспонированная матрица|транспонирования]] и перехода к комплексно сопряжённой, то есть <math>\frac{}{}(A^\dagger)_{ij}=A^*_{ji}.</math> Матрицу, равную своему эрмитовому сопряжению, называют эрмитовой, или самосопряжённой: <math> \frac{}{} A^\dagger = A.</math>
 
==Применение==