厄米的英文解释翻译、厄米的的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 hermitian
分词翻译:
厄的英语翻译:
be stranded; disaster; hardship
米的英语翻译:
metre; rice
【医】 meter; metre; rice
【经】 meter
专业解析
在数学和物理学领域,"厄米的"(Hermitian)是一个核心术语,主要用于描述一类具有特定性质的矩阵或线性算子。其核心含义和特征如下:
-
数学定义(矩阵):
- 一个复数方阵 $A$ 被称为厄米矩阵(Hermitian Matrix)或自伴矩阵(Self-adjoint Matrix),当且仅当它等于其自身的共轭转置(Conjugate Transpose)。
- 用公式表示为:
$$
A = A^dagger
$$
其中 $A^dagger$ (读作 "A dagger") 表示 $A$ 的共轭转置矩阵(即先取转置,再对每个元素取复共轭)。
- 等价地,对于矩阵中的每个元素 $a{ij}$,满足 $a{ji} = overline{a{ij}}$,其中 $overline{a{ij}}$ 表示 $a_{ij}$ 的复共轭。
- 实数域特例:如果矩阵元素全是实数,则厄米矩阵的条件简化为 $A = A^T$,即该矩阵是对称矩阵。因此,实对称矩阵是厄米矩阵在实数域上的特例。
-
数学定义(算子):
- 在更一般的希尔伯特空间(Hilbert Space)中,一个线性算子 $hat{H}$ 被称为厄米算子(Hermitian Operator)或自伴算子(Self-adjoint Operator),如果它等于其自身的伴随算子 $hat{H}^dagger$。
- 即满足:
$$
hat{H} = hat{H}^dagger
$$
- 这要求算子定义域与其伴随算子的定义域相同,且对所有定义域内的向量 $|psirangle, |phirangle$,满足 $langle psi | hat{H} | phi rangle = langle phi | hat{H} | psi rangle^$(其中 $^$ 表示复共轭)。
-
关键性质:
- 实特征值:厄米矩阵或厄米算子的所有特征值(Eigenvalues)都是实数。这一性质在物理学中至关重要。
- 正交特征向量:厄米矩阵或厄米算子对应于不同特征值的特征向量(Eigenvectors)是相互正交的(在定义了内积的空间中)。
- 可对角化:厄米矩阵可以通过一个酉矩阵(Unitary Matrix)对角化为一个实对角矩阵。厄米算子在其定义域内具有由正交(或可正交化)的特征向量组成的完备集(谱定理)。
-
物理学应用(量子力学):
- 在量子力学中,可观测物理量(如位置、动量、能量、角动量等)必须由厄米算子表示。
- 原因在于:
- 实测量值:物理量的测量结果必须是实数,而厄米算子的特征值恰好是实数,对应于该物理量可能的测量结果。
- 概率守恒:量子系统的状态演化由酉算子(Unitary Operator)描述,这保证了概率的总和为1(幺正性)。厄米算子生成酉算子(通过指数映射 $e^{ihat{H}t}$),与系统的时间演化密切相关(薛定谔方程中的哈密顿量 $hat{H}$ 就是厄米算子)。
- 因此,量子力学中的核心方程——定态薛定谔方程 $hat{H} |psirangle = E |psirangle$ —— 中的哈密顿量 $hat{H}$ 就是一个厄米算子,其本征值 $E$ 代表系统的能量(实数),本征态 $|psirangle$ 代表能量本征态。
来源参考:
- 数学定义和性质可参考权威线性代数教材,如 Gilbert Strang 的 Introduction to Linear Algebra 或 Sheldon Axler 的 Linear Algebra Done Right。
- 量子力学中的应用和重要性可参考标准量子力学教材,如 David J. Griffiths 的 Introduction to Quantum Mechanics 或 R. Shankar 的 Principles of Quantum Mechanics。
- 在线数学百科全书如 MathWorld (Wolfram Research) 提供了精确定义:Hermitian Matrix - MathWorld (请注意链接有效性需实时验证)。
- 在线物理学资源如 HyperPhysics (Georgia State University) 解释了其在量子力学中的作用:Hermitian Operators - HyperPhysics (请注意链接有效性需实时验证)。
网络扩展解释
“厄米的”是数学和物理学中的专业术语,对应英文“Hermitian”,其含义可从多个角度解释:
一、词源背景
该词源于法语数学家Charles Hermite的姓氏音译。若按英语发音应译为“赫麦”,但中文采用法语发音习惯译为“厄米”。
二、数学与物理定义
在量子力学中,厄米算符(Hermitian operator)指满足以下条件的线性算符:
$$ A^dagger = A $$
即算符的共轭转置等于其自身。这类算符具有两个核心性质:
- 本征值为实数:保证物理量测量结果的合理性
- 本征态正交性:不同本征态对应的物理量可区分
三、物理意义
厄米算符用于描述可观测的物理量(如位置、动量、能量等)。其本征值对应测量结果,实数特性确保实验观测值不会出现虚数等不合理情况。
四、应用场景
常见于量子力学中的哈密顿算符、动量算符等,在矩阵形式中表现为厄米矩阵(元素满足$a{ij}=a{ji}^*$)。
注:中关于厄米算符的定义存在明显错误,建议以高权威性来源(如)为准。
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