Videbla (fiziko)

En fiziko, aparte en kvantuma fiziko, sistemo estas videbla se la sistema stato povas esti difinita per iu vico de fizikaj operacioj. Ĉi tiuj operacioj povus engaĝi submeton de la sistemon al diversaj elektromagnetaj kampoj kaj eble lego de valoro for iu kalibro. En sistemoj regataj de klasika mekaniko, ĉiu eksperimente videbla valoro povas esti priskribita per reelo-valora funkcio sur aro de ĉiuj eblaj sistemaj statoj. En kvantuma fiziko, aliflanke, la rilato inter sistema stato kaj la valoro de videbla estas pli subtila, postulanta iun bazan lineara algebron por ekspliki. En la matematika formulaĵo de kvantummekaniko, statoj estas donitaj per ne-nulo vektoroj en hilberta spaco V (kie du vektoroj estas konsideritaj precizigi la saman staton, se kaj nur se, ili estas skalaraj obloj unu de la alia kaj observeblaĵoj estas donita per hermitaj operatoroj sur V. Tamen, kiel indikiĝos pli sube, ne ĉiu hermita operatoro korespondas al fizike signifa videblo. Por la okazo de sistemo de partikloj, la spaco V konsistas el funkcioj nomataj kiel ondaj funkcioj.

En kvantummekaniko, mezuro de observeblaĵoj eksponas iu kvazaŭe misteraj fenomenoj. Ĉi tiu ofte kondukas al multaj miskomprenoj pri la naturo de kvantummekanika mem. La faktoj de la afero, tamen, estas ege pli ordinaraj. Aparte, se sistemo estas en stato priskribita per onda funkcio, la mezura procezo afektas la staton en ne-determinisma, sed statistike antaŭvidebla maniero. Aparte, post mezuro estas aplikita, la stato priskribo per sola onda funkcio povas neniiĝi, estante anstataŭigita per statistika ensemblo de ondaj funkcioj. La nemalfarebla naturo de mezuraj operacioj en kvantuma fiziko estas iam nomita la mezura problemo kaj estas priskribita matematike per kvantumaj operacioj. Per la strukturo de kvantumaj operacioj, ĉi tiu priskribo estas matematike ekvivalento al tiu ofertita de relativa stato interpretado kie la originala sistemo estas estimita kiel subsistemo de pli granda sistemo kaj la stato de la originala sistemo estas donita per la parta spuro de la stato de la pli granda sistemo.

Fizike signifo de observebleco devas ankaŭ kontentigi transformajn leĝojn kiuj klarigi observadoj plenumitan de malsamaj rigardantoj en malsamaj kadroj de referenco. Ĉi tiuj transformaj leĝoj estas aŭtomorfioj de la stato-spaco, tio estas dissurĵeta transformoj kiu kontentigas iun matematikan propraĵon. Ĉe kvantummekaniko, la bezonataj aŭtomorfioj estas unuohava (aŭ kontraŭ-unuohava) linearaj transformoj de la hilberta spaco V. Sub relativeco de Galileo aŭ speciala relativeco, la matematiko de kadroj de referenco estas aparte simpla, kaj fakte limigas konsiderinde la aron de fizike signifaj observeblaĵoj.

Referencoj

• S. Auyang, Kiel estas Kvantuma Kampa Teorio Ebla, Oksford University Press, 1995.
• G. Mackey, Matematikaj Fundamentoj de Kvantuma Mekaniko, W. A. Benjamen, 1963.
• V. Varadarajan, La Geometrio de Kvantuma Mekaniko (volumenoj, volumoj) 1 kaj 2, Springer-Verlag 1985.