الآليات غير المستقلة

تصف الميكانيكا غير المستقلة الأنظمة الميكانيكية غير النسبية الخاضعة لتحولات متغيرة مع الزمن. وينطبق هذا بشكل خاص على الأنظمة الميكانيكية التي تعتمد دوال لاغرانج وهاملتون الخاصة بها على الزمن. ويُعدّ فضاء التكوين للميكانيكا غير المستقلة حزمة ليفية .سؤالR{\displaystyle Q\to \mathbb {R} }على محور الزمنR{\displaystyle \mathbb {R} }بتنسيق من(ت،qأنا){\displaystyle (t,q^{i})}.

هذه الحزمة بسيطة، لكن تبسيطاتها المختلفةسؤال=R×م{\displaystyle Q=\mathbb {R} \times M}يتوافق ذلك مع اختيار أطر مرجعية غير نسبية مختلفة. ويتم تمثيل هذا الإطار المرجعي أيضًا بواسطة اتصالΓ{\displaystyle \Gamma }علىسؤالR{\displaystyle Q\to \mathbb {R} }والتي تتخذ شكلاًΓأنا=0{\displaystyle \Gamma ^{i}=0}فيما يتعلق بهذا التبسيط. التفاضل المتغير المقابل(qتأنا-Γأنا)أنا{\displaystyle (q_{t}^{i}-\Gamma ^{i})\partial _{i}} يحدد السرعة النسبية بالنسبة إلى إطار مرجعيΓ{\displaystyle \Gamma }.

ونتيجة لذلك، يمكن صياغة الميكانيكا غير المستقلة (وخاصة الميكانيكا الهاميلتونية غير المستقلة) كنظرية حقل كلاسيكية متغيرة (وخاصة نظرية حقل هاميلتونية متغيرة ) علىX=R{\displaystyle X=\mathbb {R} }وبناءً على ذلك، فإن فضاء طور السرعة للميكانيكا غير المستقلة هو مشعب النفاثاتج1سؤال{\displaystyle J^{1}Q}لسؤالR{\displaystyle Q\to \mathbb {R} }تم تزويدها بالإحداثيات(ت،qأنا،qتأنا){\displaystyle (t,q^{i},q_{t}^{i})}فضاء طور الزخم الخاص به هو حزمة الظل التمام الرأسيةVسؤال{\displaystyle VQ}لسؤالR{\displaystyle Q\to \mathbb {R} }بتنسيق من(ت،qأنا،صأنا){\displaystyle (t,q^{i},p_{i})}ومُزوَّدة ببنية بواسون المتعارف عليها . تُعرَّف ديناميكيات الميكانيكا الهاميلتونية غير المستقلة بصيغة هاميلتونية.صأنادqأنا-ح(ت،qأنا،صأنا)دت{\displaystyle p_{i}dq^{i}-H(t,q^{i},p_{i})dt}.

يمكن ربط أي نظام هاميلتوني غير مستقل بنظام هاميلتوني مستقل مكافئ على حزمة الظل التمامتيسؤال{\displaystyle TQ}لسؤال{\displaystyle Q}بتنسيق من(ت،qأنا،ص،صأنا){\displaystyle (t,q^{i},p,p_{i})}ومزودة بالشكل التبسيطي المتعارف عليه ؛ وهاملتونيانها هوص-ح{\displaystyle pH}.

انظر أيضاً

مراجع

  • دي ليون، م.، رودريغز، ب.، طرق الهندسة التفاضلية في الميكانيكا التحليلية (نورث هولاند، 1989).
  • إتشيفيريا إنريكيز، أ.، مونوز ليكاندا، م.، رومان روي، ن.، الإعداد الهندسي للأنظمة المنتظمة المعتمدة على الزمن. نماذج بديلة، مجلة الفيزياء الرياضية 3 (1991) 301.
  • كارينينا، ج.، فرنانديز-نونيز، ج.، النظرية الهندسية لللاغرانجيات المفردة المعتمدة على الزمن، فورتشر. فيز.، 41 (1993) 517.
  • مانجياروتي، ل.، وسارداناشفيلي، ج. ، ميكانيكا القياس (وورلد ساينتيفيك، 1998) ISBN 981-02-3603-4.
  • جياكيتا، جي.، مانجياروتي، إل.، سارداناشفيلي، جي. ، الصياغة الهندسية للميكانيكا الكلاسيكية والكمية (وورلد ساينتيفيك، 2010) ISBN 981-4313-72-6( arXiv : 0911.0411 ).