量子体系的相空间规范变换

汪克林; 高先龙; 曹则贤

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量子体系的相空间规范变换

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外尔于1918年引入的规范变换实际上是相位变换而非真正的尺度变换,但规范不变性、规范理论等概念都沿袭了下来.我们发现,针对由量子化条件[x,p]=i(h)而来的量子体系之本征值问题存在规范变换,或者说尺度变换,x→x/α,p→αp,该变换保体系的能量谱不变.量子谐振子、氢原子问题及一类多体问题的精确解析解证实了这一点.量子化条件[x,p]=i(h)看来是个对量子力学很强的约束,不止于能量的量子化.这个规范变换提醒我们相空间的体积及其量子化才是物理的关键,这也是量子力学和统计物理在潜意识里一直沿用却未予关注的思路.有趣的是,从量子谐振子体系的相空间表述似乎不能导向这个结论.如同规范理论所断言的电磁学量在给定坐标系下的数值表征与标度无关,我们认为量子体系的物理量,如能量谱等,在给定坐标系下的数值表征亦应与标度无关.此尺度变换与德布罗意关系相恰.

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来源
《物理》 |2021年第3期|177-181|共5页
作者
汪克林; 高先龙; 曹则贤;
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作者单位

中国科学技术大学近代物理系合肥230026;

浙江师范大学物理学院金华321004;

中国科学院物理研究所北京100190;

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正文语种 chi
中图分类
关键词
规范变换; 量子力学; 相空间; 量子化条件; 能量谱;

量子体系的相空间规范变换

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