Wie wir alle wissen, besagt der Satz von Noether für ein System mit Translationssymmetrie, dass der Impuls erhalten bleibt, genauer gesagt besagt der Satz, dass die Größe:
∂L∂Q˙
also bleibt der verallgemeinerte Impuls erhalten. Hier habe ich ein Problem: Angenommen, ich möchte dieses klassische Momentum zeigen
p = m v
in einem System mit Translationssymmetrie erhalten bleibt (auch natürlich hängt die potentielle Energie im Lagrange nicht von der Geschwindigkeit ab) Ich habe dann:
∂L∂X˙=∂K∂X˙=∂∂X˙12MX˙2= mX˙.
Perfekt! Aber angenommen, ich möchte eine Parametrisierung für mein System verwenden, also:
x ( t ) = Γ ( q( t ) )
wie wir es normalerweise in der Lagrange-Mechanik tun, dann habe ich, dass die Erhaltungsgröße immer noch ist:
∂L∂Q˙.
Tatsächlich besagt der Satz von Noether, dass der verallgemeinerte Impuls erhalten bleibt, und dies ist per Definition der verallgemeinerte Impuls. Na dann habe ich:
∂L∂Q˙=∂∂Q˙12MQ˙2|Γ'( q)|2= mQ˙|Γ'( q)|2= mv | _Γ'( q) | .
Was zur Hölle ist das?? Außerdem, wenn ich wähle
Γ
um eine Linie mit folgender Parametrisierung darzustellen:
Γ =⎡⎣⎢k q00⎤⎦⎥.
Ich bekomme:
∂L∂Q˙= mv | _ k |
also hängt die Erhaltungsgröße von der Parametrierung ab??? Nun: Ich weiß natürlich, dass ich irgendwo einen Fehler gemacht habe; vielleicht auf den Inhalt von Noethers Theorem (auch wenn ich den Inhalt dieses Theorems direkt aus meinem Buch der Lagrange-Mechanik genommen habe) oder vielleicht woanders. Meine Fragen sind:
- Warum erhalte ich dieses Ergebnis?
- Wie kann ich diesen Schwung zeigen?p = m v
für ein symmetrisch translationales System unter Verwendung des Satzes von Noether und unter Verwendung einer beliebigen Parametrisierung erhalten bleibtΓ
Ich will?
- Stimmt es, dass der verallgemeinerte Impuls für jedes symmetrisch translatorische System erhalten bleibt?
- Wenn die Erhaltung des verallgemeinerten Impulses die Erhaltung des klassischen Impulses impliziert?
Das ist mein Problem; hoffe ihr könnt mir weiterhelfen. Bitte versuchen Sie mir eine vollständige Antwort zu geben, dieses Problem nervt mich sehr.
Flammen