经典力学的希尔伯特空间表述:Koopman-von Neumann力学中的箱中粒子问题

该论文重新探讨了教科书中的“一维无限深势阱”问题,但采用了Koopman-von Neumann(KvN)力学的视角。KvN力学是一种在希尔伯特空间中描述经典动力学的方法。这一基本事实颠覆了常规预期:刚性边界在此并不导致能量量子化。研究团队通过清晰且符合物理本质的方式阐明,为何受限于两堵理想墙壁的KvN粒子仍具有连续能量谱。采用正确的边界条件——即描述普通弹性反射而非“边界处波函数为零”的条件——KvN描述能自然地实现空间束缚而不产生离散能级。除确立这一结论外,该工作还澄清了常见误解:例如将KvN波函数简单视作仅含位置变量的量子概率幅,会导致错误的边界图像及随之而来的量子化误判。
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作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2025-10-30 15:43

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