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
Исследование диэлектрической релаксации в полимерных полувзаимопроникающих сетках
Поиск полимерных материалов с
модифицированным комплексом физических свойств ведет к использованию различного
рода композиционных систем, в которых важным фактором регулирования свойств
явл ...
Роль соединений углерода в природе
Не то, что мните вы, природа:
Не слепок, не бездушный лик –
...
Вольфрам (Wolframium), W
Температура нити электрической лампочки превышает 2500°С. Большинство металлов при такой температуре плавится, некоторые же кипят и быстро испаряются. В данном случае выручает вольфрам - самый туг ...
