Grupa obrotów: Różnice pomiędzy wersjami

[wersja przejrzana][wersja przejrzana]
Usunięta treść Dodana treść
Dodano bibliografię z podaniem stron dotyczących zagadnień w artykule.
Redakcja treści - korekta.
Linia 22:
W [[przestrzeń euklidesowa|przestrzeni euklidesowej]] 3-wymiarowej mamy grupę obrotów SO(3), która jest podgrupą grupy O(3).
 
Grupa obrotów SO(3) jest '''grupą ciągłą.,''' tzn.. Element <math>R</math> grupy SO(3) można parametryzować w sposób ciągły przez trzy parametry wektor <math>\alpha,</math> oś obrotu <math>\omega</math> i kąt obrotu ψ (przy czym <math>\alpha^i=\omega^i \psi,</math> <math>\omega^1=\sin(\theta) \sin(\phi),</math> <math>\omega^2=\sin(\theta) \cos(\phi),</math> <math>\omega^3=\cos(\theta)</math>), tj.
: <math>R=exp\,[\,{i\sum_{a=1}^3 T^a \,\alpha^a}\,],</math>
 
Linia 31:
: <math>[ T^a, T^b ] =i \sum_c \epsilon_{a b c}T^c,</math>
 
gdzie ε<math>\epsilon_{a b c}</math> oznacza tzw. '''symbol''' '''antysymetryczny''':
*<math>\epsilon_{a εb c}= +1,</math> gdy liczby ''a b cabc'' jest parzystą [[permutacja|permutacją]] liczb 1 2 3123,
*<math>\epsilon_{a εb c}= -1</math>, gdy liczby ''a b cabc'' jest nieparzystą permutacją liczb 1 2 3123,
*<math>\epsilon_{a εb c}= \,\,0</math>, gdy dwadwie lub trzy wskaźnikiliczby ''a, b, c'' są takie same.
 
Z powyższego wzoru mamy:
 
:<math>[ T^1, T^2 ] =i \,T^3,</math>
:<math>[ T^2, T^3 ] =i \,T^1,</math>
:<math>[ T^3, T^1 ] =i \,T^2.</math>
:
 
== Algebra Liego grupy SO(n) ==
Generatory grupy SO(n) rozpinają [[Algebra Liego|algebrę Liego]] so(n) z nawiasem Liego zadanym przez [[Komutator (matematyka)|komutator]]

:<math>[A\times ,B] =[A B - B A]</math> (komutator).
 
== Grupy obrotu a operatory mechaniki kwantowej ==
*('''1''') Bardzo podobne reguły komutacyjne jak generatory grupy obrotu SO(3) spełnia [[Moment pędu#W mechanice kwantowej|operator momentu pędu]] <math>\hat{L}=\hat{r}\times \hat{p}=-i\hbar r\times \nabla</math> [[mechanika kwantowa|mechaniki kwantowej]] (z dokładnością do [[stała Plancka|stałej Plancka]] <math>\hbar</math>). Operator ten jest [[reprezentacja grupy|reprezentacją]] algebry so(3) w przestrzeni [[funkcja całkowalna|funkcji całkowalnych]] z kwadratem <math>L^2.</math> Z własności tej algebry (i własności grupy SO(3)) wynika niemożność jednoczesnego pomiaru wszystkich składowych [[moment pędu|momentu pędu]] (odpowiada temu [[zasada nieoznaczoności]] w wersji dotyczącej pomiaru momentu pędu układu kwantowego).
 
* Identyczne reguły komutacyjne spełnia też [[Spin (fizyka)|operator spinu]]. Dlatego także nie jest możliwy jednoczesny pomiaru wszystkich składowych spinu.
:<math>\hat{L}=[L_x,L_y,L_z]</math>
 
tj.
 
:<math>[ L_x, L_y ] =i\hbar \,L_z\ne 0,</math>itd
 
Macierze odpowiadające składowym tego operatora tworzą [[reprezentacja grupy|reprezentację]] algebry so(3) w przestrzeni [[funkcja całkowalna|funkcji całkowalnych]] z kwadratem <math>L^2.</math> Pomiary pokazały, że nie da się jednocześnie zmierzyć wszystkich 3 składowych [[moment pędu|momentu pędu]] ([[zasada nieoznaczoności]] pomiaru momentu pędu układu kwantowego) - faktowi temu odpowiada w opisie mechaniki kwantowej fakt teoretyczny: komutator dwóch dowolnych składowych tego operatora jest niezerowy.
 
*('''2''') Identyczne reguły komutacyjne spełnia też [[Spin (fizyka)|operator spinu]]. Dlatego także nie jest możliwy jednoczesny pomiaru wszystkich składowych spinu.
 
== Zobacz też ==