什麼是位形空間?

時間 2021-06-02 11:28:04

1樓:

謝自己邀,這玩意我在剛學量子力學的時候也日過

位形空間的定義:乙個物理系統可能處於的所有狀態的空間

假如你聽不懂的話我給你舉個例子:在乙個歐氏空間裡運動的粒子,它的位形空間就是 ,假如是乙個系統,由N個粒子組成,這個系統的位形空間就是 ,這很好理解。

Wiki上給了個更一般的粒子,在乙個流形M中運動的系統由N個粒子組成,那麼這個系統的位形空間是 是乙個函式空間

後來我在讀Griffith的書時遇到了相空間這個詞,迫不得已,我又去日了相空間,考慮到題主可能還沒學到,我先為題主解釋一下什麼是餘切叢

在乙個拓撲空間的每一點附上乙個相容的向量空間,這些向量空間組合起來就成了向量叢

流形每一點的切空間組成的向量叢叫做流形的餘切叢

假如你要同時考慮系統的動量 和位置 ,就必須轉到位形空間(它一般是乙個流形!)的餘切叢中,這個大空間叫做系統的相空間,乙個位形空間通常是乙個相空間從函式空間構造的半,(相空間的概念後面的課程會經常用到,比如計算粒子衰變的分支比)

QM中位形空間的簡史與路徑積分有關,參見本文附錄:路徑積分

此外我要說個好玩的,位形空間的概念在弦論中也有用!如果我們要表述乙個弦不穿過本身,我們可以說將函式空間的對角線切除

因為題主已經開始學量子力學,題主肯定知道作用量原理,QM中也有類似的路徑積分,這種方法通過包含兩點間所有路徑的概率幅來取代單一路徑

Schrdinger方程

虛擴散係數的擴散方程,而路徑積分則是把所有路徑加起來的方法的一種延拓,因此可能你在Brownian運動上和它見過面

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