在哈密顿力学里,因为哈密顿方程对于广义坐标
与广义动量
的运算在正负号上并不对称,必须用两个方程来表示:
这里,
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
的竖矩阵
:
此矩阵上半段是广义坐标、下半段是广义动量、
代表转置运算。我们也可以将
视为一个向量。
定义辛矩阵
为一个斜对称的
方块矩阵:
这里,
是由 4 个
零矩阵
与单位矩阵
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
改变成新正则坐标
,
;哈密顿量也从旧的哈密顿量
改变成新的哈密顿量
,
;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
,两个函数
的泊松括号记作:
用辛标记,