¿Por qué el operador de subida y bajada no afecta el momento angular total?

Mis notas definen:

L ± = L X ± i L y

y estados:

[ L z , L ± ] = ± L ±

Estoy bien con esto, ya que es fácil mostrar el resultado con un poco de álgebra fea.

Luego dice:

Dado que cada componente del momento angular conmuta con L 2 podemos deducir que la acción de L ± en | a , b > no puede afectar el valor de a en relación con la magnitud del momento angular.

Estoy feliz de conectar cosas para probarlo, pero quiero ver cómo deducirlo si es posible.

Entiendo que L 2 viaja con L ± porque L 2 viaja con el individuo L X y L y que conforman L ± , pero no veo por qué eso significa que no puede afectar la magnitud.

Se pueden conocer dos operadores que viajan al trabajo simultáneamente, pero eso no ayuda porque el operador de escalera no es hermitiano, por lo que no es observable.

¡Cualquier ayuda apreciada!

EDITAR: Lo tengo.

[ L 2 , L i ] = 0
entonces
L 2 ( L ± | a , b > ) = L ± ( L 2 | a , b > ) = a L ± | a , b >

Olvidé la propiedad fundamental de que los operadores de desplazamiento... conmutan.

¿Cuál es el significado del estado a, b? ¿Es el estado propio de L^2? Si es así, entonces esto es cierto porque los operadores de subida y bajada conmutan con L^2.
Oh, acabo de actualizar después de comentar y noté que encontraste tu respuesta. Bien.
|a,b> es el estado con valor propio de L^2 de a y proyección de b.
Hola PFC99991: Bienvenido a Phys.SE. Su respuesta debe publicarse como una respuesta, no como una edición de la pregunta.

Respuestas (1)

No importa que los operadores de escalera sean hermitianos o no. Si conmutan con algún otro operador, entonces puede tener valores propios simultáneos. La relación entre estados propios simultáneos y relaciones de conmutación es un resultado de las matemáticas, no de la física.

El operador de escalera aquí no tiene valores propios ni estados propios (son nilpotentes). porque viajan con j 2 su acción no cambia el valor propio de j 2 pero simplemente toma un estado propio de j 2 en otro con el mismo valor propio.