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哈密顿力学和辛流形

快捷方式: 差异相似杰卡德相似系数参考

哈密顿力学和辛流形之间的区别

哈密顿力学 vs. 辛流形

哈密顿力学是哈密顿于1833年建立的经典力学的重新表述,它由拉格朗日力学演变而来。拉格朗日力学是经典力学的另一表述,由拉格朗日于1788年建立。哈密顿力学与拉格朗日力学不同的是前者可以使用辛空间而不依赖于拉格朗日力学表述。关于这点请参看其数学表述。 适合用哈密顿力学表述的动力系统称为哈密顿系统。. 数学上,一个辛流形是一个装备了一个闭、非退化2-形式ω的光滑流形,ω称为辛形式。辛流形的研究称为辛拓扑。辛流形作为经典力学和分析力学的抽象表述中的流形的余切丛自然的出现,例如在经典力学的哈密顿表述中,该领域的一个主要原因之一:一个系统的所有组态的空间可以用一个流形建模,而该流形的余切丛描述了该系统的相空间。 一个辛流形上的任何实值可微函数H可以用作一个能量函数或者叫哈密顿量。和任何一个哈密顿量相关有一个哈密顿向量场;该哈密顿向量场的积分曲线是哈密顿-雅可比方程的解。哈密顿向量场定义了辛流形上的一个流场,称为哈密顿流场或者叫辛同胚。根据刘维尔定理,哈密顿流保持相空间的体积形式不变。.

之间哈密顿力学和辛流形相似

哈密顿力学和辛流形有(在联盟百科)9共同点: 余切丛刘维尔定理 (哈密顿力学)哈密顿-雅可比方程哈密顿向量场经典力学相空間辛同胚辛向量空间泊松括號

余切丛

微分几何中,流形的余切丛是流形每点的余切空间组成的向量丛。余切空间有一个标准的辛形式,从中可以一个余切丛的非退化的体积形式。因此,本身作为一个流形的余切丛总是可定向的。可以在余切丛上定义一组特殊的坐标系;这些被称为正则坐标。因为余切丛可以视为辛流形,任何余切丛上的实函数总是可以解释为一个哈密顿函数;这样余切丛可以理解为哈密顿力学讨论的相空间。.

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刘维尔定理 (哈密顿力学)

在物理学中,刘维尔定理(Liouville's theorem)是经典统计力学与哈密顿力学中的关键定理。该定理断言相空间的分布函数沿着系统的轨迹是常数——即给定一个系统点,在相空间游历过程中,该点邻近的系统点的密度关于时间是常数。 它以法国数学家约瑟夫·刘维尔命名。这也是辛拓扑与遍历论中的有关数学结果。.

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哈密顿-雅可比方程

#重定向 哈密頓-雅可比方程式.

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哈密顿向量场

在数学与物理中,哈密顿向量场是辛流形上一个向量场,定义在任何能量函数或哈密顿函数上。以物理学家和数学家威廉·卢云·哈密顿命名。哈密顿向量场是经典力学中的哈密顿方程的几何表现形式,哈密顿向量场的积分曲线表示哈密顿形式的运动方程的解。由哈密顿向量场生成的流是辛流形的微分同胚,在物理中称为典范变换,在数学中称为(哈密顿)辛同胚。 哈密顿向量场可以更一般地定义在任何泊松流形上。对应于流形上的函数 f 与 g 的两个哈密顿向量场的李括号也是一个哈密顿向量场,其哈密顿函数由 g 与 f 的泊松括号给出。.

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经典力学

经典力学是力学的一个分支。经典力学是以牛顿运动定律为基础,在宏观世界和低速状态下,研究物体运动的基本学科。在物理學裏,经典力学是最早被接受为力學的一个基本綱領。经典力学又分为静力学(描述静止物体)、运动学(描述物体运动)和动力学(描述物体受力作用下的运动)。16世纪,伽利略·伽利莱就已采用科学实验和数学分析的方法研究力学。他为后来的科学家提供了许多豁然开朗的启示。艾萨克·牛顿则是最早使用数学语言描述力学定律的科学家。.

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相空間

在數學與物理學中,相空間是一個用以表示出一系統所有可能狀態的空間;系統每個可能的狀態都有一相對應的相空間的點。.

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辛同胚

在数学中,一个辛同胚(symplectomorphism)是辛流形范畴中的一个同构。.

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辛向量空间

数学中,一个辛矢量空间是带有辛形式 ω 的向量空间 V,所谓辛形式即一个非退化斜对称的双线性形式。 确切地说,一个辛形式是一个双线性形式 ω :V × V → R 满足:.

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泊松括號

在數學及经典力學中,泊松括號是哈密顿力學中重要的運算,在哈密頓表述的動力系統中時間演化的定義起着中心角色。在更一般的情形,泊松括号用来定义一个泊松代数,而泊松流形是一个特例。它们都是以西莫恩·德尼·泊松命名的。.

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上面的列表回答下列问题

哈密顿力学和辛流形之间的比较

哈密顿力学有53个关系,而辛流形有25个。由于它们的共同之处9,杰卡德指数为11.54% = 9 / (53 + 25)。

参考

本文介绍哈密顿力学和辛流形之间的关系。要访问该信息提取每篇文章,请访问: