Спостережувана

Спостережуваною у фізиці називають величину, яку можна виміряти, принаймні в принципі. Значення спостережуваної в класичній фізиці, якщо припустити досконалий вимірювальний прилад, задається дійсним числом. Квантовомеханічна система задається вектором стану в гільбертовому просторі. Спостережуваній відповідає самоспряжений оператор, що діє в цьому просторі. Точне значення спостережувана має тільки в токому стані, що є власним станом її оператора. В загальному випадку можна визначити середнє значення спостережуваної за правилом:

${\displaystyle \langle {\hat {O}}\rangle =\langle \psi |{\hat {O}}|\psi \rangle ,}$

де ${\displaystyle {\hat {O}}}$ — оператор спостережуваної величини, ${\displaystyle \langle \psi |}$ — вектор стану системи. Самоспряженість оператора спостережуваної забезпечує дійсніть її середнього значення.

Експериментально середнє значення є результатом великого числа вимірювань. Одиничне конкретне вимірювання за правилом Борна може дати не довільне значення спостережуваної, а тільки таке, яке є власним значенням її оператора. При цьому вважається, що вимірювання призводить до колапсу вектора стану системи, в стан, який відповідає цьому значенню.

Значення двох спостережуваних, оператори яких не комутують, визначити однозначно неможливо. Такі спостержувані називають несумісними.

Література

• Юхновський І.Р. (2002). Основи квантової механіки. Київ: Либідь.
• Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. (1974). Теоретическая физика. т. ІІІ. Квантовая механика. Нерелятивистская теория. Москва: Наука.
• Давыдов А.С. (1973). Квантовая механика. Москва: Наука.