Konjugált változók
a konjugált változóknak sokféle típusa létezik, attól függően, hogy egy adott rendszer milyen munkát végez (vagy kinek van kitéve). A kanonikusan konjugált változók példái a következők:
- idő és frekvencia: minél hosszabb ideig tart fenn egy hangjegy, annál pontosabban ismerjük a frekvenciáját, de hosszabb időtartamot ölel fel, és így egy jobban elosztott esemény vagy ‘azonnali’ az időben. Ezzel szemben egy nagyon rövid hangjegy csak egy kattintássá válik, így időlegesen lokalizálódik, de a frekvenciáját nem lehet nagyon pontosan meghatározni.
- Doppler és hatótávolság: minél többet tudunk arról, hogy milyen messze van egy radar célpont, annál kevesebbet tudunk a megközelítés vagy a visszavonulás pontos sebességéről, és fordítva. Ebben az esetben a doppler és a tartomány kétdimenziós függvényét radar kétértelműségi függvénynek vagy radar kétértelműségi diagramnak nevezzük.
- felületi energia: ca (ca = felületi feszültség; a = felület).
- rugalmas nyújtás: F dL (F = rugalmas erő; L Hossza nyújtva).
az actionEdit származékai
a klasszikus fizikában a cselekvés származékai konjugált változók ahhoz a mennyiséghez, amelyhez képest az ember differenciál. Ban ben kvantummechanika, ugyanezek a változópárok kapcsolódnak a Heisenberg bizonytalansági elv.
- egy részecske energiája egy adott eseménynél az adott eseménynél végződő részecske pályája mentén fellépő művelet deriváltjának negatívja az esemény időpontjához viszonyítva.
- a részecske lineáris lendülete a tevékenységének származéka a helyzetéhez képest.
- a részecske szögmomentuma a cselekvés származéka a tájoláshoz (szöghelyzethez) képest.
- a tömegmomentum (N = t p-E r {\displaystyle \ mathbf {N} =t \ mathbf {p} – E \ mathbf {r} }
) egy részecske hatása deriváltjának negatívja a gyorsaságához képest.
- egy eseménynél az elektromos potenciál ( ^ , feszültség) az elektromágneses mező hatásának deriváltjának negatívja az adott esemény (szabad) elektromos töltésének sűrűségéhez viszonyítva.
- az esemény mágneses potenciálja (A) az elektromágneses mező hatásának származéka az adott esemény (szabad) elektromos áramának sűrűségéhez viszonyítva.
- egy esemény elektromos mezője (E) az elektromágneses mező hatásának származéka az adott esemény elektromos polarizációs sűrűségéhez viszonyítva.
- egy esemény mágneses indukciója (B) az elektromágneses mező hatásának származéka az adott esemény mágnesezéséhez képest.
- a newtoni gravitációs potenciál egy eseményen a newtoni gravitációs mező hatásának deriváltjának negatívja az adott esemény tömegsűrűségéhez viszonyítva.
kvantumelmélet
a kvantummechanikában a konjugált változók olyan megfigyelhető párokként valósulnak meg, amelyek operátorai nem ingáznak. A hagyományos terminológiában azt mondják, hogy összeférhetetlen megfigyelhető. Vegyük példaként az ( x ) {\displaystyle \left(x\right) pozíció által megadott mérhető mennyiségeket)}
és momentum (p) {\displaystyle \left (p \ right)}
. A kvantummechanikai formalizmusban a két megfigyelhető x {\displaystyle x}
és p {\displaystyle p}
x ^ {\displaystyle {\widehat {x operátoroknak felel meg}}}
és p ^ {\displaystyle {\widehat {p\,}}}
, amelyek szükségszerűen kielégítik a kanonikus kommutációs viszonyt: = x ^ p ^ − p ^ x ^ =i {\displaystyle={\widehat {x}}{\widehat {p\,}}-{\widehat {p\,}}{\widehat {x}} =i\hbar }
két operátor minden nem nulla kommutátorára létezik egy “bizonytalansági elv”, amely jelen példánkban a következő formában fejezhető ki:
∆ x ∆ p ≥ ℏ / 2 {\displaystyle \Delta x\,\Delta p\geq \hbar /2}
ebben A rosszul meghatározott jelölést, Δ x {\displaystyle \Delta x}
, majd a Δ p {\displaystyle \Delta p}
jelölésére a “bizonytalanság” az egyidejű meghatározása x {\displaystyle x}
s p {\displaystyle p}
. Egy pontosabb és statisztikailag teljesebb állítás, amely tartalmazza a standard deviációt, a következő: \{\displaystyle \ sigma}
: {\displaystyle \Sigma _{x}\Sigma _{p}\GEQ \hbar /2}
általánosabban, bármely két megfigyelhető a {\displaystyle a}
és B {\displaystyle B}
az a ^ {\displaystyle {\widehat {A}}}
és B ^ {\displaystyle {\widehat {B}}}
, az általánosított bizonytalansági elvet az adja: (12 i) 2 {\displaystyle {\Sigma _{a}} ^ {2} {\Sigma _{B}} ^ {2}\GEQ \left ({\frac {1} {2i}}\left\langle \left \ right\rangle \ right)^{2}}
most tegyük fel, hogy kifejezetten meg kell határoznunk két konkrét operátort, mindegyikhez hozzárendelve egy adott matematikai formát, úgy, hogy a pár kielégítse a fent említett kommutációs relációt. Fontos megjegyezni, hogy az operátorok sajátos “választása” csupán az Általános algebrai struktúra sok egyenértékű vagy izomorf ábrázolásának egyikét tükrözi, amely alapvetően jellemzi a kvantummechanikát. Az általánosítást formálisan a Heisenberg Lie algebra h 3 {\displaystyle {\mathfrak {h}}_{3}}