算符

使问题从一种状态变化为另一种状态的手段称为操作符或算符。算符在单独存在时是没有什么意义。操作符可为走步、过程、规则、数学算子、运算符号或逻辑符号等。

定义

对于不同的系统，和不同的系统所可能具备的不同状态，我们就引入不同的态函数来描绘。 同理，对于不同类型的改变，干涉，测量，我们就引入不同类型的算符。

而在狄拉克表示下（另一种数学化的方法），态函数的样子是狄拉克括号，这里就会引入一套新的针对算符的数学化的方法。

Pauli表示下，系统被数学化为向量，向量化的态函数对应的算符又是什么呢？ 可以想见，就是可以对向量进行操作的矩阵。 所以Pauli表示中算符称为了矩阵。

数学中的算符

数学中的算符被定义为一个函数集向函数集的映射。如导数算符，微分算符等等。

物理中的算符

物理学中，特别是量子物理常常使用到算符的概念。如动量算符、角动量算符、哈密顿算符、拉格朗日算符等等。下面主要介绍量子物理算符的一些概念：

对于量子力学，我们关心的物质世界，为了方便量化，可以简单的称之为“系统”。 也就是说需要了解和改变的对象，是系统。 那么如何描述一个系统呢，在这里，就引入了“态”的概念。 系统的态，从字面上，就是系统所处的状态。 严格上说，“态”就是包含了对于一个系统，我们所有“有可能”了解的信息的总和。 在这个抽象定义的基础上，为了描绘“态”，引入了“态函数”，用一个函数来代表一个态，到这里就可以将问题数学化和具体化了。

对于系统的这个态，也就是对于物质的状态，我们可以做哪些呢？ 无非就是了解（也就是测量），和干涉（也就是改变）。 量子力学里面，了解的过程和干涉的过程其实是同步而不能分割的，这也从某种意义上提供了方便---为了描绘我们如何对系统的态进行了解，或进行改变，我们只需引入一种数学形式就可以了。

这种数学形式，就被称作“算符”。 也就是说算符是测量/改变的数学形式。 那么这种数学形式就一定是作用在同样是数学形式的态函数上。

对于不同的系统，和不同的系统所可能具备的不同状态，我们就引入不同的态函数来描绘。 同理，对于不同类型的改变，干涉，测量，我们就引入不同类型的算符。

所以，当一个操作（测量，改变）被施加在一个系统上，数学上一个算符就作用在了一个态函数上。 毫无疑问，我们希望从这种操作中了解我们究竟如何改变了系统，或者我们希望从测量里得到希望的系统参数。 这时，我们可以观察数学化以后的算符作用在态函数上得到了什么？得到的是一个新的态函数，这个新的态函数自然也就代表了我们改变之后的那个系统。

特别的，对于所有“测量”类操作， 我们能够得到来自系统的反馈。 这种反馈也就是测量的结果。 并非所有操作都能得到可以观测的结果，而这类能得到可观结果的操作，也就是测量，其代表的算符也必然具备某种共性，这种共性被成为厄米性，这类算符被称为厄米算符。 这类算符作用在态函数上，可以得到态函数本征函数的本征值——本征值也就是测量的结果。 举例来说，动量算符作用于态函数，就得到系统的动量。

再谈一点关于具体的数学化过程——在薛定谔表示下（一种数学化的方法），态函数的样子就是一个正常的连续函数。相对的，算符自然就是可以对函数进行操作的数学符号了---它可以包含微分，积分，加减乘除，取绝对值等等等等。

而在狄拉克表示下（另一种数学化的方法），态函数的样子是狄拉克括号，这里就会引入一套新的针对算符的数学化的方法。

Paoli表示下，系统被数学化为向量，向量化的态函数对应的算符又是什么呢？ 可以想见，就是可以对向量进行操作的矩阵。 所以paoli表示中算符称为了矩阵。

算符原则

算符代数稍有别于普通的矢量代数。用算符时，必须时刻保持正确的顺序，以便使运算构成有适当的意义。凡要求导的东西一定要放在算符的右边，当算符被完全满足，那么就不再是算符，而是一个有意义的物理矢量。若放在算符的左边则仍然是一算符。