辛标记

✍ dations ◷ 2025-09-11 12:51:36 #经典力学,哈密顿力学,辛几何

在哈密顿力学里,因为哈密顿方程对于广义坐标 q {\displaystyle \mathbf {q} \,\!} 与广义动量 p {\displaystyle \mathbf {p} \,\!} 的运算在正负号上并不对称,必须用两个方程来表示:

这里, H {\displaystyle {\mathcal {H}}\,\!} 是哈密顿量。

辛标记提供了一种既简单,又有效率的标记方法来展示方程及数学运算。辛标记的英文名 “Symplectic notation” 最先是德国著名数学家赫尔曼·外尔提出的。 Symplectic 这字原来在希腊文是纠缠或编结的意思;用在这里主要是形容广义坐标和广义动量互相编结在一起的情况。

设定一个 2 N × 1 {\displaystyle 2N\times 1\,\!} 的竖矩阵 ξ {\displaystyle {\boldsymbol {\xi }}\,\!}  :

此矩阵上半段是广义坐标、下半段是广义动量、 T {\displaystyle T\,\!} 代表转置运算。我们也可以将 ξ {\displaystyle {\boldsymbol {\xi }}\,\!} 视为一个向量。

定义辛矩阵 Ω {\displaystyle {\boldsymbol {\Omega }}\,\!} 为一个斜对称的 2 N × 2 N {\displaystyle 2N\times 2N\,\!} 方块矩阵:

这里, Ω {\displaystyle {\boldsymbol {\Omega }}\,\!} 是由 4 个 N × N {\displaystyle N\times N\,\!} 零矩阵 0 {\displaystyle \mathbf {0} } 与单位矩阵 1 {\displaystyle \mathbf {1} } 组成。

这样,哈密顿方程可以简易的表示为

正则变换是一种正则坐标的改变,而同时维持哈密顿方程的形式,虽然哈密顿量可能会改变。所以,使用正则变换,正则坐标会从旧正则坐标 ξ {\displaystyle {\boldsymbol {\xi }}\,\!} 改变成新正则坐标 Ξ {\displaystyle {\boldsymbol {\Xi }}\,\!} ξ Ξ {\displaystyle {\boldsymbol {\xi }}\rightarrow {\boldsymbol {\Xi }}\,\!} ;哈密顿量也从旧的哈密顿量 H {\displaystyle {\mathcal {H}}\,\!} 改变成新的哈密顿量 K {\displaystyle {\mathcal {K}}\,\!} H K {\displaystyle {\mathcal {H}}\rightarrow {\mathcal {K}}\,\!} ;但是,哈密顿方程的形式仍旧维持不变:

在相空间中,用正则坐标 q ,   p {\displaystyle \mathbf {q} ,\ \mathbf {p} \,\!} ,两个函数 f ( q ,   p ) ,   g ( q ,   p ) {\displaystyle f(\mathbf {q} ,\ \mathbf {p} ),\ g(\mathbf {q} ,\ \mathbf {p} )\,\!} 的泊松括号记作:

用辛标记,

相关

  • 德文郡第四代德文郡公爵 威廉·卡文迪许,KG,PC(英语:William Cavendish, 4th Duke of Devonshire,1720年5月8日-1764年10月2日),英国首相(1756-1757)。他在1741年和1747年当选德比郡议员。他
  • 威廉·何奥子爵第五代何奥子爵威廉·何奥,KB,PC(英语:William Howe, 5th Viscount Howe,1729年8月10日-1814年7月12日),英国军官及政治家,美国独立战争期间曾任北美英军总司令。何奥生于1729年,家世
  • 平壤水族馆《平壤水族馆:我在北韩古拉格的十年》(法语:Les aquariums de Pyongyang: dix ans au goulag nord-coréen)是一本由朝鲜出逃者姜哲焕及法国作家李古乐(法语:Pierre Rigoulot)合撰
  • 米克特兰特库特利米克特兰特库特利(Mictlantecutli,意为“冥王”。)是阿兹特克人的冥界之神,祂掌管米克特兰(阿兹特克的冥界)的第九层,也就是最底层。祂的女性面相,或说妻子,是米克特卡西瓦特尔(Mictec
  • 蒂塔·万提斯蒂塔·万提斯(英语:Dita Von Teese,1972年9月28日-)是美国一位表演艺术家、企业家、作家、设计师、模特儿、演员。出生于密歇根州的罗切斯特。童年曾学习古典芭蕾。15岁时在一家
  • 法语水准测试法语水准测试(法语:Test d'évaluation du français,简称TEF)是评鉴母语非法语人士的法语水准测试。此测验由巴黎工商会(CCIP)创办发展并颁予证书。TEF的成绩可作为法国大学和高
  • 光氢光氢(英语:photohydrogen)是在人造或自然光的帮助下产生的氢。这就是树的叶子如何将水分子分裂成质子(氢离子)、电子(产生碳水化合物)和氧(作为废物释放到空气中)。光氢也可以通过紫
  • 戴海波戴海波(1962年-),江苏靖江人,毕业于上海交通大学及上海市委党校党政管理专业大学本科毕业。1984年3月任上海交通大学团委副书记、第二教学部副主任、学生工作指导委员会副秘书长
  • 曼哈顿的三间房《曼哈顿的三间屋》(法语:)是一部于1965年上映的法国黑白剧情片。该片于纽约拍摄。它改编自比利时作家乔治·西默农的1946年同名小说。它讲述了法国演员弗朗索瓦和美国女人凯的
  • 反行政派反行政派(英语:Anti-Administration party)(1789-1792)是一个由詹姆斯·麦迪逊和托马斯·杰斐逊领导的非正式派系,该集团反对任职联邦财政部长的亚历山大·汉密尔顿在乔治·华盛顿