Bewegungskonstanten des paarweise interaktiven NNN-Teilchensystems

Machen wir das Problem einfach und betrachten wir die Situation, in der es ein System gibt N Teilchen, die sich im dreidimensionalen Raum bewegen, wird durch die Lagrange-Funktion beschrieben:

L = 1 2 ich = 1 N M ich X ˙ ich 2 1 2 ich = 1 N J = 1 N U ich J ( A ( X ich X J ) )

in denen jedes Paar ( ich , J ) von Partikeln darf ein unterschiedliches Wechselwirkungspotential haben U ich J ( A ) = U J ich ( A ) , Und A ist ein konstanter Vektor, der für alle Paare gleich ist. Im Wesentlichen sage ich, dass die Teilchen nur eine paarweise Wechselwirkung haben, die von ihrer Trennung entlang der Richtung des A-Vektors abhängt.

Es gibt einige offensichtliche Bewegungskonstanten, zum Beispiel:

  • Die dazu orthogonale Komponente des linearen Impulses A Vektor jedes Teilchens, gebend 2 N Bewegungskonstanten
  • Gesamter linearer Impuls entlang des A-Vektors
  • Die Gesamtenergie.

Mir wurde jedoch gesagt, dass ich in der Lage bin zu finden 3 N + 2 Bewegungskonstanten aus dem Satz von Noether (oder anders). Hier habe ich nur gefunden 2 N + 2 Bewegungskonstanten. Was sind die anderen Bewegungskonstanten?

Antworten (2)

Zu Koordinaten drehen, wo A ein Vielfaches des ersten Einheitsvektors ist. Dadurch werden Variablen getrennt, und Sie können die Bewegungskonstanten leicht finden.

Drehimpuls ca A bleibt für jedes Teilchen erhalten, was eine zusätzliche Anzahl N Konstanten der Bewegung ergibt. Dies kommt von der Rotationsinvarianz der Lagrange-Funktion etwa A .