Wie kommt es, dass es Schrödingerbildoperatoren mit expliziter Zeitabhängigkeit gibt?

Im Schrödinger-Bild werden Observablen als zeitunabhängige Operatoren bezeichnet (siehe zum Beispiel Cohen). Jedoch bei der Ableitung der Heisenberg-Bewegungsgleichung

ich D D T A H ( T ) = [ A H ( T ) , H H ( T ) ] + ich ( T A S ( T ) ) H .
ein Term mit expliziter Zeitabhängigkeit des Operators im Schrödinger-Bild erscheint. Ich habe mir andere verwandte Fragen angesehen und einige argumentierten, dass im S-Bild nur Operatoren, die sich auf Observablen beziehen, zeitunabhängig sind. Ist dies wirklich der Fall? Wenn ja, ist diese Gleichung eine allgemeine Beschreibung der Dynamik von Operatoren und reduziert sich darauf
ich D D T A H ( T ) = [ A H ( T ) , H H ( T ) ]
Wenn A S ist ein beobachtbares Ist außerdem die Existenz von (expliziter) Zeitabhängigkeit gleichbedeutend mit Zeitentwicklung?

Welche andere verwandte Frage?

Antworten (1)

Im Schrödinger-Bild gibt es keine Zeitabhängigkeit von Operatoren aufgrund einheitlicher Transformationen. Operatoren im Schrödinger-Bild können immer noch eine Zeitabhängigkeit haben, wenn sich etwas physikalisch ändert . Ein Beispiel dafür ist, wenn wir ein Teilchen in einem zeitabhängigen elektrischen Feld haben. Der Hamiltonoperator wird eine Zeitabhängigkeit haben, weil sich das Feld tatsächlich ändert, nicht wegen einer einheitlichen Zeitentwicklung (wenn wir das Feld als außerhalb des Systems behandeln). Die Eigenwerte (mögliche Messergebnisse) können dabei eine Zeitabhängigkeit aufweisen.

Im Schrödinger-Bild bewirken also einheitliche Transformationen, dass sich der Zustandsvektor im Laufe der Zeit ändert. Operatoren entwickeln sich nicht auf diese Weise im Laufe der Zeit weiter. Wenn ein Operator eine explizite Zeitabhängigkeit hat, liegt dies an etwas Physikalischem, von dem der Operator abhängt, das sich physikalisch ändert. Diese Zeitabhängigkeit muss nicht als einheitliche Transformation beschrieben werden.


Das scheint hier für einige Verwirrung gesorgt zu haben. Ich sage nicht, dass einheitliche Transformationen keine physikalischen Konsequenzen haben. Ich sage, dass sie selbst keine physischen Veränderungen darstellen; sie stellen nur Änderungen in der Wahrscheinlichkeit dar, mit der gemessen wird, dass sich das System in einem bestimmten Zustand befindet. Zustandsvektoren und Operatoren sind keine physikalischen Dinge, daher sind einheitliche Transformationen, die ihre Änderung bewirken, keine direkten physikalischen Änderungen. Andererseits sind Felder in meinem Beispiel physikalische, direkt messbare Dinge. Im Schrödinger-Bild können Operatoren, die vom Feld abhängen, eine explizite Zeitabhängigkeit haben, ebenso wie die diesen Operatoren zugeordneten Eigenwerte.

Die "Zeitabhängigkeit" von Zuständen und Operatoren "aufgrund einheitlicher Transformationen" ist genau der Unterschied zwischen den einzelnen Bildern, oder? Und diese einheitlichen Transformationen sind Zeitevolution, richtig? Was ich nicht zu begreifen vermag, ist der Unterschied zwischen dieser Zeitabhängigkeit und einer expliziten Zeitabhängigkeit. Explizite Zeitabhängigkeiten können nicht als Zeitentwicklungen angesehen werden? Was ist der Unterschied zwischen ihnen, physikalisch gesehen?
@JoãoPedroGomide fragen Sie, was der physische Unterschied zwischen den Bildern von Shrodinger und Heisenberg ist?
@JoãoPedroGomide Oder fragst du nach einer physikalischen Erklärung einer einheitlichen Transformation / Evolution?
Ich verstehe die Unterscheidung nicht, die Sie ziehen. Warum zählt die einheitliche Zeitentwicklung nicht als "etwas, das sich physisch verändert"? Es hat physikalisch beobachtbare Folgen.
@tparker Ich gehe davon aus, dass der Zustandsvektor und die Operatoren keine physischen Objekte sind. Ich gehe auch davon aus, dass sich unser System bis zur Messung nicht in einem bestimmten Zustand befindet, sodass die Zeitentwicklung dieser Dinge nicht physikalisch ist. Ist das nicht etwas, was ich annehmen sollte?
Dies ist dem Unterschied zwischen expliziter und impliziter Zeitabhängigkeit der Lagrange-Funktion in der klassischen Mechanik sehr ähnlich. Mit implizit meine ich hier die Abhängigkeit durch die Zeitabhängigkeit von Koordinaten und Geschwindigkeiten vom Weg, der Euler-Lagrange-Gleichungen löst.
@tparker Ich habe meinen Beitrag zur Verdeutlichung bearbeitet
@AaronStevens Ich habe nach einer "physikalischen" Erklärung einer einheitlichen Transformation / Evolution gefragt. Aber sowohl Ihre Bearbeitung als auch Andrew Steanes Kommentar haben es wirklich viel klarer gemacht. Danke schön!