关于对易子计算的理解


\(\quad\)量子力学中的对易子是量子力学具体计算的核心,它的定义看起来也很直白

\[[\hat{A},\hat{B}]=\hat{A}\hat{B}-\hat{B}\hat{A}, \]

这样定义一般情况不会出什么问题,但一旦要将算符作用到波函数上这就会出现含混的地方,可以有两种理解

\[[\hat{A},\hat{B}]f=\hat{A}(\hat{B}f)-\hat{B}(\hat{A}f) \]

\[[\hat{A},\hat{B}]f=(\hat{A}\hat{B})f-(\hat{B}\hat{A})f \]

通常情况下这两种理解是等价的,只要对于 \(A\)\(B\)\(f\) 三者的运算是满足结合律的,但是若出现 \(A\)\(B\)\(f\) 不满足结合律,那么很容易就会出现理解上的错误。在量子力学最基本的对易子中就出现了不结合的运算的情况

\[[x,-i\hbar\frac{\partial}{\partial x}]=i\hbar \]

可以看到运算是明确按照第一种理解进行的,算符从右往左依次作用在函数上。这个定义应该不只在量子力学中成立,凡是对易子的运算都应该要按照这种方式理解,否则极易在计算中出现错误。


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