Естественные науки

Можно ли из законов Ньютона получить принцип наименьшего действия (Лагранжа)?

Хотя бы в частных случаях. Если нет, то почему этот принцип не ставится в основу физики?
Наоборот, из принципа наименьшего действия математически получаются законы Ньютона.
Этот принцип ставится только в основу ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ физики.
Посмотрите любой учебник теоретической механики. Он начинается с этого принципа, а законы Ньютона даже не упоминаются. Силы тоже почти не упоминаются.
Посмотрите учебники квантовой электродинамики и квантовой теории поля. Большинство их тоже начинается с того, что решается вопрос о том, как правильно записать Лагранжиан.
Сам Лагранж когда-то заявил: "Я уничтожил силы! " в том смысле, что он переписал основы механики Ньютона на языке своего формализма.
Поэтому вся теоретическая физика основана на его принципе наименьшего действия (или эквивалентных ему уравнениях Гамильтона) .
Но если говорить о физике вообще, а не только о теоретической физике, то принцип наименьшего действия является формальным принципом, который не несет на себе никакой физической нагрузки и даже физического смысла. То есть это искусственное формальное построение, которое облегчает математические вычисления, но не продвигает нас в физическом понимании природы. Гениальность Ньютона в том, что Ньютон понял природу, саму физику. А Лагранж просто показал, как упростить математику.
Итак, из принципа наименьшего действия получаются законы Ньютона, но они получаются чисто формально без физического обоснования. Само обоснование своего принципа Лагранж нашел не сам независимо от Ньютоновской теории, а, наоборот, подгонял вид своего Лагранжиана так, чтобы на выходе получилось то же самое, что и у Ньютона. И именно эти он обосновал свой принцип. Тем, что у него ничего не противоречит Ньютону. А никакой физики за этим принципом наименьшего действия, на самом деле не стоит. То есть, для физики Ньютон первичен, а Лагранж вторичен.
Андрей Резванов
Андрей Резванов
59 145
Лучший ответ
Строго нельзя, потому что действие (точнее, лагранжиан) подбирается, наоборот, так, чтобы соблюдались законы Ньютона. Да действие и не является однозначным.
Но в каком-то смысле можно, потому что именно из рассмотрения законов Ньютона и пришли к принципу наименьшего действия, пусть частью интуитивно.
Именно этот принцип и ставится в основу физики, почему же нет?
Яна Марецкая
Яна Марецкая
87 479