Внутренние пространства продукта

Я пытаюсь согласовать определение пространств внутренних произведений, с которым я столкнулся в математике, с тем, с которым я недавно столкнулся в физике. В частности, если ( , ) обозначает скалярный продукт в векторном пространстве В над Ф :

  1. ( ты + в , ж ) "=" ( ты , ж ) + ( в , ж )  для всех  ты , в , ж е В ,

  2. ( α в , ж ) "=" α ( в , ж )  для всех  в , ж е В и α е Ф ,

  3. ( в , ж ) "=" ( ж , в ) *  для всех  в , ж е В , (* обозначает комплексное сопряжение)

были некоторые из свойств, перечисленных в моем курсе математики.

Однако в физике внутренний продукт считается линейным по второму аргументу и ( в , ( λ я ж я ) ) "=" ( λ я ( в , ж я ) ) где в и ж я являются кетами в гильбертовом пространстве и λ я являются комплексными числами.

Для меня эти свойства внутреннего продукта несовместимы. Если первое определение внутреннего продукта верно, то я думаю ( в , ( λ я ж я ) ) "=" ( ( λ я ) * ( в , ж я ) ) где * обозначает комплексное сопряжение.

Ответы (2)

Чтобы формализовать комментарии как ответ:

Разница между требованием

( α ты , в ) "=" α ( ты , в )  (математическое определение)
и
ты , α в "=" α ты , в  (определение физика)
является чисто условным, и эти два определения эквивалентны, поскольку ( ты , в ) "=" в , ты . Нет внутренней причины для выбора, хотя, если вы достаточно долго работаете исключительно с одним, вы можете начать относиться к другому как к мерзости. В общем, всегда рекомендуется следить за тем, какое соглашение используется.

Определение физика имеет то преимущество, что оно хорошо распространяется на обозначения Дирака в том смысле, что матричные элементы, такие как ф | А ^ | ψ линейны в ψ , так что состояние А ^ | ψ соответствует обозначению оператора, действующего на векторе А в . Если бы скобка была линейной ф тогда нам пришлось бы заставить операторов действовать слева от них . Это снова нормальное соглашение, но его никто не использует.

Сопрягать первый аргумент склонны в основном только математики старой школы, а не большинство современных математиков и не большинство других. «Вот как изначально определялся внутренний продукт, и он до сих пор используется в некоторых математических сообществах старой школы… инженерия и информатика, а также большая часть физики и современной математики… положительно определенная матрица M такая, что <x,y>=x^*My». Примечание 1 к en.wikipedia.org/wiki/Inner_product_space#Notes Cf. math.stackexchange.com/questions/129227/…

Внутренний продукт, используемый в квантовой механике, является полуторалинейным , а не просто линейным. Хорошей ссылкой для чтения по этому поводу является Hassani: Mathematical Physics .