Бозонное поле Шредингера [закрыто]

При вторичном квантовании поля Шредингера

ψ ( р , т ) "=" я ф я ( р ) б я ( т ) , и ψ ( р , т ) "=" я ф я ( р ) * б я ( т ) ,

имеем коммутационные соотношения [ ψ ( р , т ) , ψ ( р , т ) ] "=" дельта ( р р ) . Теперь я хочу показать, что [ б я , б Дж ] "=" дельта я , Дж .

Я попытался заменить выражение на ψ в коммутатор и получил

я Дж ф я ( р ) ф Дж ( р ) * [ б я ( т ) , б Дж ( т ) ] "=" дельта ( р р ) ,
но я не совсем понимаю, как это могло бы мне помочь. Кто-нибудь здесь есть идея, как это показать?

Это один из тех вопросов , на которые я хотел бы ответить, но лучшее решение для вас - побороться с этим какое-то время ...
@AlexNelson, чаще всего это лучший способ, но у тебя нет никакого намека?
ну, пожалуй, подумайте вот о чем: чего мы ждем от [ б я ( т ) , б я ( т ) ] "=" ? ? Что произойдет, если вы позволите [ б я ( т ) , б Дж ( т ) ] "=" ф я Дж ( т ) , какие свойства ф я Дж ( т ) должно выполняться (т. е. является ли оно симметричным? эрмитовым? самосопряженным? какова его диагональ?)? Что произойдет, когда вы снова подключите это и используете эти свойства?
хорошо [ б я ( т ) , б я ( т ) ] является самосопряженным. Таким образом, мы знаем, что ф я я ( т ) "=" ф я я ( т ) . Кроме того, мы знаем, что ф я Дж ( т ) "=" ф Дж я ( т ) . Не уверен, если это поможет мне.

Ответы (1)

The ф я ( р ) образуют ортонормированный базис (интегрируемых с квадратом) функций на р , т.е. у вас должно быть отношение вида

д р ф я ( р ) ф Дж * ( р ) "=" дельта я Дж .
Это то, что вам нужно для расширения ψ ( р , т ) и ψ ( р , т ) так, как вы сделали выше. Вы можете использовать это, чтобы написать б я ( т ) с точки зрения ψ ( р , т ) следующим образом:
д р ф я ( р ) * ψ ( р , т ) "=" д р Дж ф я * ( р ) ф Дж ( р ) б Дж ( т ) "=" Дж дельта я Дж б Дж ( т ) "=" б я ( т ) .
Точно так же вы получаете
д р ф я ( р ) ψ ( р , т ) "=" б я ( т ) .
Таким образом, у вас есть
[ б я ( т ) , б Дж ( т ) ] "=" д р д р ф я ( р ) ф Дж * ( р ) [ ψ ( р , т ) , ψ ( р , т ) ] "=" д р д р ф я ( р ) ф Дж * ( р ) дельта ( р р ) "=" д р ф я ( р ) ф Дж * ( р ) "=" дельта я Дж .

ах, ну, никто не сказал мне, что они ортонормированы, но спасибо, что указали на это. в этом случае упражнение в порядке :-)
Вы расширяете ψ в базисе и при квантовании коэффициенты разложения становятся лестничными операторами для различных мод, соответствующих базисной функции. Часто можно встретить выбор базиса Фурье ф к ( т ) "=" е я к т что делает б я операторы рождения и уничтожения в различных модах импульса.