Programma del corso di
Meccanica Quantistica
Prof.G. Morchio, a.a 2000/2001
-
Teorie probabilistiche classiche: osservabili, frequenze, misure di probabilita`.
Rappresentazione di Riesz e Markov dei funzionali positivi. Assiomi di
Kolmogorov. Problemi della interpretazione degli assiomi di Kolmogorov.
Sistemi di Bernoulli e loro proprieta` ergodiche.
-
Le basi matematiche della interpretazione probabilistica della Meccanica
Quantistica: Problema dei momenti, Operatori di moltiplicazione, Forme
del teorema spettrale. Spettro, raggio spettrale, norma per
operatori normali. Isomorfismo di Gelfand per l'algebra generata da un
operatore hermitiano. Costruzione della rappresentazione
spettrale per operatori hermitiani. Calcolo operatoriale.
Estensione agli operatori normali e a operatori normali commutanti.
-
Autoaggiunzione. Teorema spettrale per operatori autoaggiunti. Teorema
di Stone per i gruppi unitari a un
parametro. Indici di deficienza, estensioni massimali e autoaggiunte
di operatori simmetrici. Criterio di Von Neumann. Perturbazioni piccole
nel senso di Kato, espansione del risolvente e dello spettro.
Sistemi coulombiani. Potenziali positivi. Estensione di Friedrichs degli
operatori positivi. Perturbazione delle forme quadratiche. Vettori
analitici.
-
La formulazione algebrica della Meccanica Quantistica: C* algebre, stati,
rappresentazioni. Costruzione di Gelfand-Naimark-Segal. Stati estremali,
rappresentazioni irriducibili. Regole di commutazione canoniche. Algebre
di Weyl, rappresentazioni regolari, teorema di unicita` di Von Neumann.
-
I problemi della interpretazione probabilistica dell Meccanica Quantistica:
Sottoalgebre commutative, interpretazioni probabilistiche parziali
degli stati. Stati senza dispersione. Il problema della compatibilita`
delle interpretazioni parziali. Stati nel senso di Bell. La compatibilita`
per osservabili a spettro non degenere, in particolare per l'algebra di
spin 1/2. Teorema di Gleason. Teorema di Kochen e Specker. Disuguaglianze
di Bell-Clauser-Horn. Forma generale dei risultati sulla estensione delle
interpretazioni parziali della MQ.
-
Sistemi a infiniti gradi di liberta`: Algebre quasi locali, traslazioni
spaziali, abelianita` asintotica. Rappresentazioni inequivalenti, algebre
di Von Neumann, variabili centrali. Simmetrie come automorfismi. Implementazione
unitaria e non. Costruzione GNS su stati invarianti.
Bibliografia:
1. R.Von Mises, Mathematical theory of probability and statistics,
Academic Press [SNS]
M.Reed, B.Simon, Methods of Modern Mathematical Physics,
Academic
Press: vol.1, cap. 1.4, 4.4. [FIS]
P.Halmos, Measure theory, Van Nostrand [SNS]
Sistemi di Bernoulli:
Arnold-Avez, Ergodic problems of classical mechanics.
[SNS]
2 e 3: Appunti su teorema spettrale e autoaggiunzione
[Signora Cinacchi]
Reed-Simon, vol.1 e 2, cap. 6.3, 7.1, 7.2, 7.3, 8.1,
8.2,
8.3, 8.4, 8.6, 8.8, 10.1, 10.2, 10.3, 10.4, 10.6, 10.11.
4. W.Thirring, Quantum Mechanics, Springer: cap. 2, 3.1, 3.3, 3.5. [FIS]
O.Bratteli, D.W.Robinson, Operator algebras and quantum
statistical
mechanics, Springer, vol I e II [FIS]
5. J.M.Jauch, Foundations of Quantum mechanics,
Addison-Wesley:
cap. 5.2-5.4, 6.3, 7.3, 9.3, 9.6. [FIS]
J.Bell, Speakable and unspeakable in Quantum Mechanics,
Cambridge
University Press [SNS]
A.S.Wightman in: Probabilistic methods in Mathematica Physics,
World Scientific
A.Peres, Quantum theory, concepts and methods, Kluwer [SNS]
6. G.Sewell, Quantum theory of collective phenomena, Oxford: cap. 2.
[SNS]
F.Strocchi, Elements of quantum mechanics of infinite systems,
World Scientific [SNS]
R.Haag, Local quantum theory [FIS]
D.Ruelle, Statistical mechanics, cap. 6, Appendici 2, 3,
4. [FIS]