漢彌爾頓矩陣

在數學上,若一個階矩陣是一個漢彌爾頓矩陣,則對此矩陣而言,會是一個對稱矩陣,而其中這個矩陣具有以下的形式:

:J=
\begin{bmatrix}
0 & I_n \\
-I_n & 0 \\
\end{bmatrix}

其中是階矩陣單位矩陣。也就是說,若是一個漢彌爾頓矩陣若且唯若,在此處表示矩陣的轉置

性質
假設一個階的矩陣可寫成如下形式的分塊矩陣:
: A = \begin{bmatrix}a & b \\ c & d \end{bmatrix}
其中、、、皆為階矩陣,則「是漢彌爾頓矩陣」的這條件與「和這兩個矩陣皆為對稱矩陣,且」的這條件等價。另一個是漢彌爾頓矩陣時的這條件等價的條件為「存在一個對稱矩陣,使得 with 」

實漢彌爾頓矩陣的特徵多項式是個偶函數,因此若是一個漢彌爾頓矩陣的特征向量,則、和也都會是該矩陣的特徵向量。

在複矩陣上的推廣
漢彌爾頓的定義可用兩種方式推廣到複矩陣上。一種方法是如上所述般定義說若一矩陣滿足這條件,則該矩陣是一個漢彌爾頓矩陣;

漢彌爾頓算子
設為一個向量空間,在其上有著辛形式。那麼當「x, y \mapsto \Omega(A(x), y)是對稱的」這條件滿足時,就稱線性變換A:\; V \mapsto V是一個對的漢彌爾頓算子(Hamiltonian operator),也就是說它當滿足下式:

:\Omega(A(x), y)=-\Omega(x, A(y))

若選擇一個基 in ,使得可寫成\sum_i e_i \wedge e_{n+i}這樣的形式,則一個對線性算子是漢彌爾頓算子,當且僅當在這個基中與此算子對應的矩陣是漢彌爾頓矩陣。

參照

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