В квантовой механике мы привыкли думать о состояниях, представленных векторами в (возможно, бесконечномерном, проективном) гильбертовом пространстве, снабженном скалярным произведением (например, норма). Физические наблюдаемые представлены эрмитовыми линейными операторами, такими как гамильтониан. В принципе, я полагаю, что лагранжиан можно определить как оператор, но я не знаю, как определить это утверждение количественно. Тем не менее, меня интересует, какой оператор можно придумать для действия, , как есть. Уравнение Шредингера говорит нам, что гамильтониан является генератором унитарной временной эволюции, и кажется, что тогда мы могли бы сказать, что информационное содержание минимальной квантовой механики дается выражением «КМ Гильбертово пространство + уравнение Шредингера». На этой грубой основе можно перейти к определению интеграла по путям, из которого мы видим, что действие возникает довольно естественным образом, и после этого можно принять «классический предел». получить классический принцип действия с помощью рассуждения о седловой точке. Но мне интересно, как следует думать о действии в контексте УК. Например, мы можем определить статистическую сумму, описывающую тепловое состояние в соответствии с
Мне интересно, как можно сделать это более конкретным. Мне кажется, что принципиальное отличие состоит в том, что в действии присутствует интеграл по времени, а генератором эволюции во времени является гамильтониан. Это наводит на мысль, что можно подумать о как в какой-то «алгебре Ли», в то время как находится в его «группе Ли», если я могу злоупотреблять некоторой терминологией и несколько абстрагировать понятия (мое понимание этих тем все еще немного расплывчато и неполно, если я правильно понимаю, операторы эволюции времени будет в группе Ли, порожденной . В таком случае, каково пространство, в котором живет/действует действие?)
При переходе от операторного формализма к формализму интегралов по траекториям (путем включения бесконечного числа соотношений полноты ) операторы заменяются числовыми переменными/полями. Действие возникает как функционал (а не оператор) от тех.
--
Вывод см. в любом хорошем учебнике по QM/QFT.
В формулировке интеграла по путям квантовой механики не осталось никаких операторов - вся информация была преобразована в функциональный интеграл по траекториям, в пространстве которых действие принимает обычные вещественные значения.
Синай Симсон