НАБЛЮДА́ЕМАЯ

НАБЛЮДА́ЕМАЯ в кван­то­вой ме­ха­ни­ке, ве­ли­чи­на, ус­та­нав­ли­ваю­щая связь ме­ж­ду осн. объ­ек­та­ми кван­то­вой ме­ха­ни­ки, ко­то­ры­ми яв­ля­ют­ся век­то­ры со­стоя­ний (или вол­но­вые функ­ции) час­ти­цы и дей­ст­вую­щие на них опе­ра­то­ры, и ре­зуль­та­та­ми экс­пе­ри­мен­та. При­ме­ры Н.: ко­ор­ди­на­та час­ти­цы, её энер­гия, им­пульс, ве­ли­чи­на мо­мен­та им­пуль­са, ве­ли­чи­на про­ек­ции мо­мен­та на вы­де­лен­ную ось. Ка­ж­дой Н. со­от­вет­ст­ву­ет эр­ми­тов опе­ра­тор.

Ес­ли со­стоя­ние час­ти­цы яв­ля­ет­ся соб­ст­вен­ным со­стоя­ни­ем опе­ра­то­ра, от­ве­чаю­ще­го к.-л. Н., то зна­че­ние Н. в этом со­стоя­нии рав­но соб­ст­вен­но­му зна­че­нию опе­ра­то­ра. Сис­те­ма мо­жет на­хо­дить­ся в со­стоя­нии, опи­сы­вае­мом ли­ней­ной су­пер­по­зи­ци­ей соб­ст­вен­ных со­стоя­ний, то­гда ве­ро­ят­ность то­го, что Н. име­ет к.-л. из сво­их соб­ст­вен­ных зна­че­ний, да­ёт­ся квад­ра­том мо­ду­ля ко­эф­фи­ци­ен­та, с ко­то­рым со­от­вет­ст­вую­щее соб­ст­вен­ное со­стоя­ние вхо­дит в су­пер­по­зи­цию. В от­ли­чие от клас­сич. ме­ха­ни­ки, иметь оп­ре­де­лён­ные зна­че­ния в дан­ном со­стоя­нии мо­гут не все Н., а толь­ко те, опе­ра­то­ры ко­то­рых ком­му­ти­ру­ют. Важ­ней­ший при­мер – опе­ра­то­ры ко­ор­ди­на­ты и им­пуль­са час­ти­цы, ком­му­та­тор ко­то­рых про­пор­цио­на­лен по­сто­ян­ной План­ка $\hbar$ . От­ли­чие ком­му­та­то­ра от ну­ля при­во­дит к со­от­но­ше­нию не­оп­ре­де­лён­но­стей Гей­зен­бер­га $ΔxΔp_x⩾\hbar/2$, рас­кры­ваю­ще­му фи­зич. со­дер­жа­ние кван­то­вой ме­ха­ни­ки: ко­ор­ди­на­та $x$ и им­пульс $p_x$ час­ти­цы не мо­гут од­но­вре­мен­но иметь оп­ре­де­лён­ные зна­че­ния, клас­сич. тра­ек­то­рия час­ти­цы не су­ще­ст­ву­ет. Пре­дель­ный пе­ре­ход к клас­сич. ме­ха­ни­ке дос­ти­га­ет­ся стрем­ле­ни­ем к ну­лю по­сто­ян­ной План­ка. При этом все опе­ра­то­ры ком­му­ти­ру­ют, и, зна­чит, все Н. име­ют од­но­вре­мен­но оп­ре­де­лён­ные зна­че­ния.