¿Cómo es que hay operadores de imágenes de Schrödinger con dependencia temporal explícita?

En la imagen de Schrödinger, se dice que los observables son operadores independientes del tiempo (ver Cohen, por ejemplo). Sin embargo, al derivar la ecuación de movimiento de Heisenberg

i d d t A H ( t ) = [ A H ( t ) , H H ( t ) ] + i ( t A S ( t ) ) H .
aparece un término con una dependencia temporal explícita del operador en la imagen de Schrödinger. Miré otras preguntas relacionadas y algunos argumentaron que en la imagen S, solo los operadores que están relacionados con los observables son independientes del tiempo. ¿Es este realmente el caso? Si es así, ¿es esta ecuación una descripción general de la dinámica de los operadores y se reduce a
i d d t A H ( t ) = [ A H ( t ) , H H ( t ) ]
si A S es un observable? Además, ¿la existencia de dependencia temporal (explícita) es equivalente a la evolución temporal?

¿Qué otra pregunta relacionada?

Respuestas (1)

En la imagen de Schrödinger no hay dependencia temporal de los operadores debido a transformaciones unitarias. Los operadores en la imagen de Schrödinger aún pueden tener una dependencia del tiempo si algo está cambiando físicamente. . Un ejemplo de esto es si tenemos una partícula en un campo eléctrico dependiente del tiempo. El hamiltoniano tendrá una dependencia del tiempo debido al cambio real del campo, no debido a una evolución temporal unitaria (si tratamos al campo como externo al sistema). Los valores propios (resultados de medición posibles) en este caso pueden tener una dependencia del tiempo.

Entonces, en la imagen de Schrödinger, las transformaciones unitarias son las que hacen que el vector de estado cambie con el tiempo. Los operadores no evolucionan a lo largo del tiempo de esta manera. Si un operador tiene una dependencia temporal explícita, se debe a algo físico de lo que depende el operador que está cambiando físicamente. Esta dependencia temporal no tiene por qué describirse como una transformación unitaria.


Esto parece haber ganado cierta confusión aquí. No digo que las transformaciones unitarias no tengan consecuencias físicas. Estoy diciendo que no representan cambios físicos en sí mismos; solo representan cambios en la probabilidad de medir que el sistema se encuentre en algún estado. Los vectores de estado y los operadores no son cosas físicas, por lo que las transformaciones unitarias que hacen que cambien no son cambios físicos directos. Por otro lado, en mi ejemplo, los campos son cosas físicas, directamente medibles. En la imagen de Schrödinger, los operadores que dependen del campo pueden tener una dependencia temporal explícita, al igual que los valores propios asociados con esos operadores.

La "dependencia temporal" de estados y operadores "debido a transformaciones unitarias" es exactamente la diferencia entre cada imagen, ¿verdad? Y estas transformaciones unitarias son la evolución del tiempo, ¿no? Lo que parece que no puedo entender es la diferencia entre esta dependencia del tiempo y una dependencia del tiempo explícita. ¿Las dependencias temporales explícitas no pueden verse como evoluciones temporales? ¿Cuál es la diferencia entre ellos, físicamente hablando?
@JoãoPedroGomide, ¿está preguntando cuál es la diferencia física entre las imágenes de Shrodinger y Heisenberg?
@JoãoPedroGomide ¿O estás pidiendo una explicación física de una transformación/evolución unitaria?
No entiendo la distinción que estás dibujando. ¿Por qué la evolución del tiempo unitario no cuenta como "algo que cambia físicamente"? Tiene consecuencias físicamente observables.
@tparker Estoy asumiendo que el vector de estado y los operadores no son objetos físicos. También asumo que nuestro sistema no está en un estado definido hasta la medición, por lo que la evolución temporal de estas cosas no es física. ¿No es esto algo que debería estar asumiendo?
Esto es muy similar a la diferencia entre la dependencia temporal explícita e implícita del Lagrangiano en la mecánica clásica. Aquí por implícito me refiero a la dependencia a través de la dependencia del tiempo de las coordenadas y velocidades en el camino que resuelve las ecuaciones de Euler-Lagrange.
@tparker He editado mi publicación para aclarar
@AaronStevens Estaba pidiendo una explicación "física" de una transformación/evolución unitaria. Pero tanto su edición como el comentario de Andrew Steane lo hicieron mucho más claro. ¡Gracias!