На втором курсе?
Квантовая механика на третьем же. У меня была на третьем.
Не могу. Вы меня запугали вконец. Я не знаю, что такое самосопряженный оператор в гильбертовом пространстве, как его делать и как проверять.
Определение можно почитать в учебниках по функциональному анализу и спектральной теории. Хорошо, а что такое унитарный оператор, знаете? Это, конечно, не определение, но как факт: самосопряжённость гамильтониана

равносильна унитарности оператора

при всех

. Мне кажется, что это условие достаточно физично, чтобы всерьёз заботиться о его проверке.
Кроме того, для самосопряжённых операторов есть спектральная теорема.
Наконец, самосопряжённость получается автоматически, если гамильтониан получен не просто формальным выражением, а из вариационного принципа.
Не у большинства людей, а у математиков. Ну перестаньте, неприятно же.
Тут не так важно, математик человек или нет. Вот, допустим, у вас есть эрмитова (конечномерная) матрица

, и нужно найти

. Как вы будете это делать? Наверное, сначала попробуете найти собственные вектора и собственные значения. Теперь, если есть самосопряжённый оператор

, как найти

? Общая теория говорит, что надо построить спектральное разложение. Хорошо, а если всё разложение целиком построить сложно, а вопрос, в первую очередь, в качественном поведении решений

? Тогда надо найти те характеристики, которые отвечают за качественное поведение решений. Ну и я уже попытался объяснить, что за них отвечает тип спектра оператора. Т. е. это не вопрос типа "я математик, что я могу доказать про этот оператор?", а "что математика может сказать про такие операторы?" и "если математика говорит, что возможны несколько качественно разных ситуаций, то какие именно из этих ситуаций имеют место?".