Warum verschwinden einige der Terme des Gradienten des Skalarprodukts zwischen der Geschwindigkeit und dem magnetischen Vektorpotential?

Wenn man die Euler-Lagrange-Gleichungen verwendet, um die Lorentz-Kraft zu erhalten, sieht einer der Terme so aus

L / R = Q ( ( v A ) ϕ ) = Q ( v × ( × A ) + ( v ) A ϕ )
Wo v ist die Geschwindigkeit und A ist das magnetische Vektorpotential

Der Gradient des Skalarprodukts ist gleich,

( A B ) = ( A ) B + ( B ) A + A × ( × B ) + B × ( × A )
In der Gleichung würden also die fett gedruckten Terme fehlen
L / R = Q ( ( v A ) ϕ ) = Q ( v × ( × A ) + ( v ) A + ( A ) v + A × ( × v ) ϕ )
Was ist der Grund dafür, dass diese fehlenden Begriffe verschwinden?

Vielleicht: Die Geschwindigkeit ist hier kein Vektorfeld, also haben die Ableitungen keine Bedeutung?

Antworten (1)

Sie ignorieren, dass Sie in der arbeiten 2 N + 1 dimensionaler Phasenraum { Q , Q ˙ , T } . Nur entlang der Ortskurve von Punkten in diesem Phasenraum erfüllen die Euler-Lagrange-Gleichungen das Q ˙ ist in der Tat die zeitliche Ableitung von Q . Bis Sie zu dieser Lösung kommen, müssen Sie behandeln Q ˙ J Q ich Und Q J Q ˙ ich als identisch gleich Null. Das bedeutet, dass

( A v ) = ich e ^ ich R ich ( J A J R ˙ J ) = ich e ^ ich J A J R ich R ˙ J e ^ ich A J R ich R ˙ J
wobei die doppelte Summation im Term ganz rechts impliziert ist. Beachten Sie gut: Es gibt keine A J R ˙ J R ich Bedingungen.


Eine andere Betrachtungsweise: Using / Q ich Und / Q ˙ ich ist in diesem Zusammenhang ein Notationsmissbrauch (und noch schlimmer, die Verwendung von ), da die verallgemeinerte Geschwindigkeit im Allgemeinen mit der verallgemeinerten Position entlang der Lösung der Euler-Lagrange-Gleichungen variiert. Mit anderen Worten, v nicht identisch Null ist. Wie bei anderen mathematischen Notationsmissbräuchen kann diese Notation sehr praktisch sein, aber sie wird Sie in Schwierigkeiten bringen, wenn Sie nicht erkennen, dass es sich um einen Notationsmissbrauch handelt.