公设 2.所有物理量由线性的厄密算符所表示。作用于态矢|a〉上的算符改变态|a〉。

注释(1) 如果 Q 是一个厄密算符,|qk〉是一右矢,使

Q|q〉=qk|qk〉

式中 qk 为一个数,则|qk〉被称为 Q 的一个本征态;并且|qk〉是与本征值 qk 相联系的本征态。

注释(2) 厄密算符的本征值是实数。

注释(3) 属于一个厄密算符的两个不同本征值的本征态矢是彼此

正交的,

〈qj|qk〉=δjk

其中〈qj|是处于与|qk〉的空间共轭的空间中的一个矢量(左矢),并有

〈qj|Q=qj〈qj|

即〈qj|是 Q 的属于本征值 qj 的本征左矢。

注释(4) 厄密算符的线性保证了态迭加原理。

注释(5) 一个厄密算符 Q 的本征矢|qj〉构成一完全系。一个任意矢|a〉能被展开为一组完全系

< a│ = ∑∫ │qk >< qk │a >

k

< a│ = ∑∫< a│qk k

> <qk │

其中系数〈qk|a〉=〈a|qk〉*满足

∑∫ < a│q

k

k >< qk

│a >= ∑∫

k

│ < a│qk

> │2 = 1

注释(6)任意厄密算符的本征矢的完全系能被选为基矢。从基矢| qk〉到另一基矢|rj〉的变换导出量子力学的变换理论。

注释(7) 幺正变换 U-1QU=R 保持了 R 的厄密性质。

注释(8) 变换理论与下文的概率公设一起,使量子力学成为一个完备体系。