设
为一个守恒量算符,则
。这时,它们具有完备的共同本征函数系
,
。
(4.7.8)
且任意一个状态
可以展开为
(4.7.9)
其中,
(4.7.10)
将上式两端对时间作微商
(4.7.11)
对上式作积分,得到
(4.7.12)
在任意时刻 ,力学量
在
上取
值的几率为
(4.7.13)
可见,当算符
与哈密顿算符
相互对易时,无论是否在定态,守恒量
的取值几率都不随时间改变。另外,将(4.7.12)式代入(4.7.9)式,得到一个计算
时刻波函数的公式
(4.7.14)
利用它可以方便地由 时的波函数求出任意时刻
的波函数。
如果状态是简并的,上述结论也是正确的。
定态
设
为一定态,
为任意线性厄米算符。已经知道,
在定态上的平均值是不变的。现在证明,与时间无关的算符
的任一本征值
出现的概率
也是不变的。
设
,则
是完备的。因此有
,
。
可见,在定态,无论算符
是否为守恒量算符(
),其本征值出现的概率都不变。