動的変数

動的変数とは、質量のように系そのものを特徴づける量とは異なり、系の動的挙動を記述するものである。力学における動的変数には、座標、運動量、およびそれらを関数とするものが含まれる。物理学の他の分野では、場の量子論における場関数など、異なる動的変数が用いられることもある。物理学において重要な役割を果たすのが、動的不変量である。これは、系の発展においてその値が保存される動的変数である。

量子力学では、各動的変数は線形エルミート演算子が対応付けられる。この演算子の固有値は、その物理量が取り得る値を決定する。所定の状態$⟨\mathrm{\Psi }|\hat{A}|\mathrm{\Psi }⟩$における演算子の平均値は、物理量の測定結果を予測する。一般的に異なる物理量の演算子は互いに可換ではない。このことからハイゼンベルクの不確定性原理が導かれる。したがって、可換ではない2つの物理量を同時にいかなる制度でも測定は不可能である。