Унитарные, ортогональные, эрмитовы операторы и матрицыМатериалы / Теория симметрии молекул / Унитарные, ортогональные, эрмитовы операторы и матрицы
Определение 2. Линейные операторы эвклидова (унитарного) пространства, которые сохраняют скалярное произведение векторов этого пространства, называется ортогональными (унитарными) операторами.
Пусть e1, e2, …, en – ортонормированная база унитарного (эвклидова) пространства. Если - унитарный (ортогональный) оператор, то согласно его определению
(ei, ej)= (ei,
ei)=1, i=1, 2, …, n;
(ei, ej)= (ei,
ej)=0, i¹y. (2)
Это означает, что система векторов e1,
e2, …,
en сама составляет ортонормированную базу в соответствующем пространстве.
Пусть А – матрица унитарного (ортогонального) оператора. Тогда можно записать . Из выражения (2) следует, что в матрице А скалярные произведения векторов-столбцов на себя равны единице, а скалярное произведение различных векторов-стобцов равно нулю. Такая матрица называется унитарной (ортогональной). Унитарность (ортогональность) матрицы А означает, что сумма произведений элементов, стоящих в любом столбце этой матрицы, на сопряженные (на те же самые) к ним элементы равны единице, а сумма произведений элементов любого столбца на сопряженные к ним (на соответственные к ним) элементы другого столбца равна нулю.
Определение 3. Матрица А* называется эрмитово сопряженной (или просто сопряженной) по отношению к матрице А, если А*=, т. е. для того, чтобы из матрицы А получить эрмитово сопряженную матрицу, ее надо транспонировать и заменить элементы транспонированной матрицы комплексно-сопряженными элементами.
Определение 4. Матрица А называется самосопряженной или эрмитовой матрицей, если A=A*; в том же случае, если элементы матрицы вещественны, A*=At=A и матрица А называется симметрической матрицей.
Определение 5. Матрица А называется унитарной (ортогональной) матрицей, если A*=A-1 (если At=A-1). Операторы, соответствующие эрмитовым матрицам, будем называть эрмитовыми.
Смотрите также
Соединения азота
Анализ содержания экспериментальной части программы
по данной теме свидетельствует, что большинство продуктов реакций являются
минеральными удобрениями. Утилизировать отходы можно по следующ ...
Производство бутадиена-1,3
Какое количество
бутана необходимо для получения 2т бутадиена-1,3, если известно, что бутан
содержит 15% примесей, а степень превращения составляет 80%?
...
Учёные создали золотой алюминий и синее серебро
Физики из института оптики Университета Рочестера поменяли стандартный серебристый цвет алюминия на золотой, потом на голубой, а затем на серый. Впоследствии оказалось, что не только этот металл спосо ...