Импульс как генератор переводов

Из некоторых занятий по математике я понял, что генератор переводов задается оператором г г Икс .

Точно так же я знаю из квантовой механики, что оператор импульса равен я г г Икс .

Таким образом, мы можем видеть, что оператор импульса является генератором трансляций, умноженным на я .

Однако меня интересует, можно ли привести аргумент в духе «поскольку г г Икс является генератором переносов, то оператор импульса должен быть пропорционален г г Икс ". Если бы вы могли изложить такой аргумент, я думаю, это поможет мне понять физическую связь между генератором трансляций и оператором импульса в квантовой механике.

Ну, если подумать, расширение Тейлора о п 0 действительно опыт ( я Δ п Икс ) ф ( п ) | п знак равно п 0 знак равно ф ( п 0 + Δ п ) для некоторой константы Δ п , с знак равно 1 . вот это общая идея

Ответы (1)

В позиционном представлении матричные элементы (волновая функция) собственного состояния импульса равны

Икс | п знак равно ψ п ( Икс ) знак равно е я п Икс
Волновая функция, сдвинутая постоянным конечным переносом а является
ψ ( Икс + а )
Теперь оператор импульса - это то, что, действуя на собственные состояния импульса, возвращает значение импульса в этих состояниях, это ясно. я г г Икс .

Для нашего собственного состояния импульса, если я сдвину его в пространстве на бесконечно малую величину ϵ , это становится

ψ ( Икс + ϵ ) знак равно е я п ( Икс + ϵ ) знак равно е я п ϵ е я п Икс знак равно ( 1 + я ϵ п + . . . ) е я п Икс
т. е. сдвиг модифицирует его за счет расширения его значения импульса. Но если я Тейлор расширим ψ ( Икс + ϵ ) , Я получил
ψ ( Икс + ϵ ) знак равно ψ ( Икс ) + ϵ г г Икс ψ ( Икс ) + . . . знак равно ψ ( Икс ) + я ϵ ( я г г Икс ) ψ ( Икс ) + . . .
Таким образом, это непротиворечиво, поскольку оператор бесконечно малого пространственного сдвига я г г Икс это именно тот оператор, который извлекает собственное значение импульса.

Хотя приведенное выше является упрощенной версией. Эта вики имеет хорошие основы для вышеизложенного. en.wikipedia.org/wiki/…
Этот ответ показывает, что предположение Икс | п знак равно е я Икс п эквивалентно утверждению, что п является генератором перевода. (Вы можете начать с одного и вывести другой.) Но когда я читаю вопрос, мне кажется, что ОП требует чего-то гораздо более фундаментального, чем это.
Объяснение с использованием групп Ли было бы изящным.