Αγγύλες Poisson. Ας θεωρήσουμε κάποια συνάρτηση των κανονικών μεταβλητών. Οι

Σχετικά έγγραφα
Μηχανική ΙI Ροή στο χώρο των φάσεων, θεώρηµα Liouville

Μηχανική ΙI. Μετασχηματισμοί Legendre. διπλανό σχήμα ότι η αντίστροφη συνάρτηση dg. λέγεται μετασχηματισμός Legendre της f (x)

ΕΜΒΟΛΙΜΗ ΠΑΡΑΔΟΣΗ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΩΝ. Μερικές βασικές έννοιες διανυσματικού λογισμού

( ) ( ) Hamiltonian φορμαλισμός. = L!q i. p i. q i. , p i = H. !p i. !q i, L q i, t S = L dt µεγιστοποιείται σε µια λύση της εξίσωσης κίνησης

Πανεπιστήμιο Αθηνών Τμήμα Φυσικής

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ Τμήμα Φυσικής Πτυχιακή εξέταση στη Μηχανική ΙI 20 Σεπτεμβρίου 2007

Το θεώρημα virial1 στην κβαντική μηχανική

Μηχανική ΙI. Μετασχηµατισµοί Legendre. της : (η γραφική της παράσταση δίνεται στο ακόλουθο σχήµα). Εάν

Τετραγωνικά μοντέλα. Τετραγωνικό μοντέλο συνάρτησης. Παράδειγμα τετραγωνικού μοντέλου #1. Παράδειγμα τετραγωνικού μοντέλου #1

ΣΗΜΕΙΑ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑΣ ΓΡΑΜΜΙΚΟΠΟΙΗΣΗ. ΈΈστω ένα φυσικό σύστημα που περιγράφεται σε γενικευμένες συντεταγμένες από την Λαγκρανζιανή συνάρτηση

1. Μετάπτωση Larmor (γενικά)

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ΤΟ ΔΙΩΝΥΜΙΚΟ ΘΕΩΡΗΜΑ

Παντελής Μπουμπούλης, M.Sc., Ph.D. σελ. 2 math-gr.blogspot.com, bouboulis.mysch.gr

ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΑΛΓΕΒΡΑ. ΕΝΟΤΗΤΑ: Διανυσματικοί Χώροι (1) ΔΙΔΑΣΚΩΝ: Βλάμος Παναγιώτης ΙΟΝΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ

Απαντήσεις Διαγωνισµού Μηχανικής ΙΙ Ιουνίου Ερώτηµα 2

1.3 ΠΟΛΛΑΠΛΑΣΙΑΣΜΟΣ ΑΡΙΘΜΟΥ ΜΕ ΔΙΑΝΥΣΜΑ

n = dim N (A) + dim R(A). dim V = dim ker L + dim im L.

1 ιαδικασία διαγωνιοποίησης

Λυμένες ασκήσεις στροφορμής

ETY-202 ΤΑ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΕΡΓΑΛΕΙΑ ΤΗΣ ΚΒΑΝΤΟΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ETY-202 ΎΛΗ & ΦΩΣ 02. ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΕΡΓΑΛΕΙΑ. Στέλιος Τζωρτζάκης 1/11/2013

Τετραγωνικά μοντέλα. Τετραγωνικό μοντέλο συνάρτησης. Παράδειγμα τετραγωνικού μοντέλου #1. Παράδειγμα τετραγωνικού μοντέλου #1

ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΑΛΓΕΒΡΑ (ΗΥ-119)

I. ΜΙΓΑΔΙΚΟΙ ΑΡΙΘΜΟΙ. math-gr

Αριθμητική Ανάλυση και Εφαρμογές

ΚΕΦ.6:ΤΕΤΡΑΓΩΝΙΚΕΣ ΜΟΡΦΕΣ. ΣΥΜΜΕΤΡΙΚΟΙ ΠΙΝΑΚΕΣ

Εύρεση των ιδιοτιμών της στροφορμής

21/11/2013 ETY-202 ETY-202 ΎΛΗ & ΦΩΣ 06. Ο ΑΡΜΟΝΙΚΟΣ ΤΑΛΑΝΤΩΤΗΣ. 1396; office Δ013 ΙΤΕ. Στέλιος Τζωρτζάκης

Κεφάλαιο 0 Μιγαδικοί Αριθμοί

Αριθμητική Ανάλυση και Εφαρμογές

( AB) + ( BC) = ( AC).

1.1 ΟΡΙΣΜΟΙ, ΣΤΟΙΧΕΙΩΔΗΣ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ

Κανόνας της αλυσίδας. J ανοικτά διαστήματα) ώστε ( ), ( ) ( ) ( ) fog ' x = f ' g x g ' x, x I (2)

1.5 Αξιοσημείωτες Ταυτότητες

ΕΝΝΟΙΑ ΤΟΥ ΜΙΓΑΔΙΚΟΥ ΑΡΙΘΜΟΥ ΠΡΑΞΕΙΣ ΣΤΟ ΣΥΝΟΛΟ ΤΩΝ ΜΙΓΑΔΙΚΩΝ

1. Nα λυθούν οι ανισώσεις. 2. Nα λυθούν οι ανισώσεις. 3. Nα βρεθούν οι κοινές λύσεις των ανισώσεων: 4. Nα βρεθούν οι κοινές λύσεις των ανισώσεων:

(φορτισμένος αρμονικός 2 ταλαντωτής μέσα σε ομογενές ηλεκτρικό πεδίο) είναι

ΤΕΤΥ Εφαρμοσμένα Μαθηματικά 1. Τελεστές και πίνακες. 1. Τελεστές και πίνακες Γενικά. Τι είναι συνάρτηση? Απεικόνιση ενός αριθμού σε έναν άλλο.

Σπιν 1 2. Γενικά. Ŝ και S ˆz γράφονται. ιδιοκαταστάσεις αποτελούν ορθοκανονική βάση στον χώρο των καταστάσεων του σπιν 1 2.

ΜΙΓΑΔΙΚΟ ΔΥΝΑΜΙΚΟ ΓΕΝΙΚΑ. Έστω σωμάτιο, στις τρεις διαστάσεις, που βρίσκεται υπό την επίδραση μιγαδικού δυναμικού της μορφής

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ ΤΜΗΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ. ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΙI Σεπτέμβριος 2004

ΠΟΛΥΧΡΟΝΙΑΔΗΣ ΝΙΚΟΣ ΤΑΥΤΟΤΗΤΕΣ

(a + b) + c = a + (b + c), (ab)c = a(bc) a + b = b + a, ab = ba. a(b + c) = ab + ac

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ Τμήμα Φυσικής Εξέταση στη Μηχανική II 20 Σεπτεμβρίου 2010

Συνδυαστικά Κυκλώματα

Εφαρμοσμένα Μαθηματικά ΙΙ 9ο Σετ Ασκήσεων (Λύσεις) Διανυσματικοί Χώροι

12. ΑΝΙΣΩΣΕΙΣ Α ΒΑΘΜΟΥ. είναι δύο παραστάσεις μιας μεταβλητής x πού παίρνει τιμές στο

Μέθοδος Ελαχίστων Τετραγώνων (για την προσαρμογή (ή λείανση) δεδομένων/μετρήσεων)

Γραμμική Αλγεβρα ΙΙ Διάλεξη 1 Εισαγωγή Χρήστος Κουρουνιώτης Πανεπισ τήμιο Κρήτης 19/2/2014 Χ.Κουρουνιώτης (Παν.Κρήτης) Διάλεξη 1 19/2/ / 13

Κεφάλαιο 1. Κβαντική Μηχανική ΙΙ - Περιλήψεις, Α. Λαχανάς

Εφαρμοσμένα Μαθηματικά ΙΙ Τελική Εξέταση Ι. Λυχναρόπουλος

Συστήματα Πολλών Σωματίων

Μηχανική ΙI Ταλαντωτής µε µεταβλητή συχνότητα

Κβαντική Φυσική Ι. Ενότητα 17: Εφαρμογή στην αναπαράσταση τελεστών με μήτρα και εισαγωγή στον συμβολισμό Dirac

V. Διαφορικός Λογισμός. math-gr

Σφαίρα σε ράγες: Η συνάρτηση Lagrange. Ν. Παναγιωτίδης

II. Συναρτήσεις. math-gr

d dx ΠΑΡΑΓΩΓΟΣ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗΣ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ Τμήμα Φυσικής Σημειώσεις Ανάλυσης Ι (ανανεωμένο στις 5 Δεκεμβρίου 2012)

1.2 Συντεταγμένες στο Επίπεδο

Θεωρητική μηχανική ΙΙ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ ΤΜΗΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ. ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΙI Φεβρουάριος Απαντήστε και στα 4 θέματα με σαφήνεια και συντομία. Καλή σας επιτυχία.

ΦΥΕ 14 Διανύσματα. 1 Περιγραφή διανυσμάτων στο χώρο Γεωμετρική περιγραφή: Τα διανύσματα περιγράφονται σαν προσανατολισμένα ευθύγραμμα

ΚΒΑΝΤΟΜΗΧΑΝΙΚΗ. Ασκήσεις Κεφαλαίου Ι

Γραμμική Άλγεβρα Ενότητα 4: Ορίζουσες

2.0 ΔΙΑΝΥΣΜΑΤΙΚΟΙ ΧΩΡΟΙ ΚΑΙ ΓΡΑΜΜΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

Κεφάλαιο 4: Στοιχεία της εκδοχής hp της ΜΠΣ στις 2- διαστάσεις

Πίνακες Γραμμικά Συστήματα

Κεφάλαιο 6 Ιδιοτιμές και Ιδιοδιανύσματα

Θεωρητική μηχανική ΙΙ

Έντυπο Yποβολής Αξιολόγησης ΓΕ

4. ΣΤΟΙΧΕΙΩΔΕΙΣ ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΙΣ. (0.1) όπου z = x + iy. Όταν z = iy τότε ο ανωτέρω τύπος παίρνει την μορφή. e dz = (0.3)

Μαθηματικά Γ Γυμνασίου


Σύστημα δύο αλληλεπιδρώντων σπιν μέσα σε ομογενές μαγνητικό πεδίο (άσκηση)

ΜΕΘΟΔΟΣ ΠΕΠΕΡΑΣΜΕΝΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ

διανύσματα - Πίνακες - Struct Στατικό διάνυσμα Είσοδος Έξοδος δεδομένων Συναρτήσεις Χειρισμός σφαλμάτων ΤΕΤΑΡΤΗ ΔΙΑΛΕΞΗ

APEIROSTIKOS LOGISMOS I

ΜΕΓΙΣΤΙΚΟΣ ΤΕΛΕΣΤΗΣ 18 Σεπτεμβρίου 2014

Θεώρημα Βolzano. Κατηγορία 1 η Δίνεται η συνάρτηση:

{(x, y) R 2 : f (x, y) = 0}

V (F ) = {(u 1, u 2, u 3 ) P 2 K F (u 1, u 2, u 3 ) = 0}

Ασκήσεις3 Διαγωνίσιμες Γραμμικές Απεικονίσεις

ÅÓÙÔÅÑÉÊÏ ÃÉÍÏÌÅÍÏ ÄÉÁÍÕÓÌÁÔÙÍ ΟΡΙΣΜΟΣ

1 Επανάληψη εννοιών από τον Απειροστικό Λογισμό

Γ2.1 Στοιχεία Αρχιτεκτονικής. Γ Λυκείου Κατεύθυνσης

Ορισμοί και πράξεις πινάκων

Κεφάλαιο 9 1 Ιδιοτιμές και Ιδιοδιανύσματα

a n = 3 n a n+1 = 3 a n, a 0 = 1

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ ΘΕΜΑ Β. Να εξετάσετε αν ισχύουν οι υποθέσεις του Θ.Μ.Τ. για την συνάρτηση στο διάστημα [ 1,1] τέτοιο, ώστε: C στο σημείο (,f( ))

2.2 ΓΕΝΙΚΗ ΜΟΡΦΗ ΕΞΙΣΩΣΗΣ ΕΥΘΕΙΑΣ

Ανάλυση πολλών μεταβλητών. Δεύτερο φυλλάδιο ασκήσεων.

Â. Θέλουμε να βρούμε τη μέση τιμή

Τίτλος Μαθήματος: Μαθηματική Ανάλυση Ενότητα Β. Διαφορικός Λογισμός

y ) = f ( x ) + f ( y ) x ) = λ f ( x ) x + x ) + f (

ETY-202 ΎΛΗ & ΦΩΣ 07. ΣΤΡΟΦΟΡΜΗ ΚΑΙ ΤΟ ΑΤΟΜΟ ΤΟΥ ΥΔΡΟΓΟΝΟΥ

Κβαντική Φυσική Ι. Ενότητα 12: Θεωρήματα Ehrenfest-Parity- -Μέση τιμή τελεστή. Ανδρέας Τερζής Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Φυσικής

Κβαντομηχανική σε. τρεις διαστάσεις. Εξίσωση Schrödinger σε 3D. Τελεστές 2 )

Ιδιοσυναρτήσεις του αρμονικού ταλαντωτή Πολυώνυμα Hermite

(β) Από την έκφραση (22) και την απαίτηση (20) βλέπουμε ότι η συνάρτηση Green υπάρχει αρκεί η ομογενής εξίσωση. ( L z) ( x) 0

Γραμμική Άλγεβρα και Μαθηματικός Λογισμός για Οικονομικά και Επιχειρησιακά Προβλήματα

Transcript:

Μηχανική ΙΙ Πέτρος Ιωάννου & Θεοχάρης Αποστολάτος 25 Μαϊου 2001 Αγγύλες Poisson Ας θεωρήσουμε κάποια συνάρτηση των κανονικών μεταβλητών Οι θέσεις και οι ορμές εξελίσσονται χρονικά σύμφωνα με τις εξισώσεις του Χάμιλτον: Ποίος θα είναι ο νόμος εξέλιξης της ; Επειδή γνωρίζουμε τον τρόπο εξέλιξης των θέσεων και των ορμών η χρονική εξέλιξη της θα είναι κάνοντας χρήση της αθροιστικής σύμβασης η οποία με τη βοήθεια των εξισώσεων του Χάμιλτον παίρνει τη μορφή: Το άθροισμα συμβολίζεται και ονομάζεται η αγγύλη Poisson των συναρτήσεων και Γενικότερα η αγγύλη Poisson δύο συναρτήσεων, είναι μία νέα συνάρτηση,, η οποία ορίζεται ως Είναι χρήσιμο να υπολογίσουμε τις αγγύλες Poisson μεταξύ των θέσεων και των ορμών Αμέσως βρίσκουμε: και

Με το συβολισμό των αγγύλων Poisson συμπεραίνουμε ότι η εξελίσσεται σύμφωνα με τον δυναμικό νόμο Εάν είχε και άμεση εξάρτηση από το χρόνο τότε η εξίσωση μεταβολής της θα ήταν βεβαίως: H παραπάνω εξίσωση μπορεί να θεωρηθεί ως ο θεμελειώδης νόμος χρονικής εξέλιξης φυσικών συστημάτων που χαρακτηρίζονται από κάποια Χαμιλτονιανή συνάρτηση, Παρατηρείστε ότι οι εξισώσεις του Χάμιλτον είναι ειδική μορφή της παραπάνω εξίσωσης Η εξέλιξη των θέσεων παράγεται ως ειδική περίπτωση αν επιλέξουμε την, και η εξέλιξη των ορμών αν επιλέξουμε την Η διατύπωση του νόμου εξέλιξης με τις αγγύλες Poisson επιτρέπει την αναδιατύπωση της συνθήκης που πρέπει να ικανοποιείται για να διατηρείται μία ποσότητα Μία ποσότητα είναι διατηρήσιμο μέγεθος αν δεν μεταβάλλεται με το χρόνο Συνεπώς η διατηρείται κατά τη κίνηση αν η αγγύλη Poisson της με την Χαμιλτονιανή συνάρτηση μηδενίζεται Δηλαδή αν η δεν εξαρτάται αμέσως από το χρόνο και τότε η είναι διατηρήσιμο μέγεθος Αλγεβρικές ιδιότητες των αγγύλων Poisson Αλλά ας επανέλθουμε σε ορισμένες αλγεβρικές ιδιότητες των αγγύλων Poisson Είναι εύκολο να αποδειχθεί ότι Α) Β)

Γ) Πιό δύσκολο είναι να αποδειχθεί η ταυτότητα του Jacobi: Δ) ΆΆσκηση: Αποδείξτε ότι η αγγύλη Poisson ικανοποιεί τον κανόνα του Leibniz Επειδή οι συναρτήσεις σχηματίζουν ένα γραμμικό χώρο (εάν και συνεχείς συναρτήσεις τότε αυτές σχηματίζουν ένα γραμμικό χώρο διότι πράγματι οποιοσδήποτε γραμμικός συνδυασμός των είναι συνεχής συνάρτηση) η αγγύλη Poisson είναι η συνάρτηση που προέρχεται από τη διγραμμική απεικόνιση δύο άλλων συναρτήσεων Δηλαδή έστω η απεικόνιση όπου Τότε οι ιδιότητες Α), Β), Γ) δείχνουν ότι η αγγύλη Poisson είναι μία αντισυμμετρική διγραμμική απεικόνιση συναρτήσεων, η οποία όμως επιπλέον ικανοποιεί επιπλέον τη σημαντική ταυτότητα του Jacobi Απεικονίσεις τέτοιας μορφής σχηματίζουν μία αλγεβρα Lie ΈΈχετε γνωρίσει ήδη και έχετε χρησιμοποιήσει άλγεβρες Lie Το εξωτερικό γινόμενο διανυσμάτων που απεικονίζει τα διανύσματα και στο διάνυσμα είναι μία τέτοια αντισυμμετρική απεικόνιση που ικανοποιεί και τη ταυτότητα του Jacobi (Αποδείξτε το) Επίσης αν και είναι πίνακες και τους απεικονίσουμε στο μεταθέτη τους, δηλαδή στο πίνακα τότε και πάλι σχηματίζεται μία άλγεβρα Lie Μάλιστα υπάρχει στενή σχέση μεταξύ του μεταθέτη και των αγγύλων Poisson Για να δείξουμε αυτή τη σχέση ορίζουμε τον τελεστή που αντιστοιχεί στη συνάρτηση :

τότε Θα αποδείξουμε τώρα ότι ο μεταθέτης των τελεστών και είναι ο τελεστής που αντιστοιχεί στην αγγύλη Poisson των και, δηλαδή: Απόδειξη Υπόλογίζουμε πρώτα το = και = Παρατηρούμε ότι όλοι οι όροι οι οποίοι περίεχουν δεύτερης τάξης παράγωγο της συνάρτησης αλληλοαναιρούνται όταν αφαιρέσουμε τις δύο παραπάνω σχέσεις κατα μέλη, καταλήγοντας στην ζητούμενη έκφραση: - Μπορούμε τώρα εύκολα να αποδείξουμε τη ταυτότητα του Jacobi: Απόδειξη

Παρατηρούμε ότι και και συνεπώς οι δύο πρώτοι όροι της ταυτότητας είναι: κάνοντας χρήση της και της ταυτότητας για το μεταθέτη που αποδείξαμε Με το τρόπο αυτό αποδείχθηκε η ταυτότητα του Jacobi Η ταυτότητα του Jacobi μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την εξεύρεση νέων διατηρησίμων ποσοτήτων ΆΆσκηση: (θεώρημα Poisson) Αν οι είναι δύο διατηρήσιμες ποσότητες τότε και η είναι διατηρήσιμη ποσότητα