Правильно ли я понимаю: если действие-это интеграл траектории (площадь "под ней"), то принцип наименьшего действия буквально состоит в том, что любая механическая система будет эволюционировать, что-ли, так, что её энергия при этом будет минимальной, а все остальные траектории-"проигнорированы"?
Применима ли тут такая аналогия: шарик скорее покатится вниз по горке, чем в горку, если он находится ровно посередине между ними?
А вариационное исчисление, выходит, занимается (в частности, наверное) определением наиболее вероятной траектории системы? Этих "вариаций" же бесконечно много...
Если лагранжиан-всего лишь (на счёт этого не уверен) сумма кинетической и потенциальной энергий, а гамильтониан-их разница, то почему бы их каким-нибудь образом не объединить, грубо говоря, поставить "±"? Зачем они нужны по отдельности, и как связаны?)
Не ругайтесь, пожалуйста...
Естественные науки
Вопрос из классической физики, раздел механика.
Неправильно.
Механическая система эволюционирует не так, что её энергия при этом минимальная, а так, что её действие во время эволюции минимальное.
А энергия минимальной получается только в виде цели этой эволюции, но только тогда, когда тело перестает двигаться. Если тело продолжает двигаться (например, нет диссипации энергии), то это не означает, что оно приходит в состояние с минимальной энергией.
Вариационное исчисление занимается поиском функции, которая минимизирует что-то, например, минимизирует какой-то интеграл. В общем случае, это что-то называется функционалом. В матанализе, например, вы ищите точку, которая минимизирует функцию, а в вариационном исчислении вы ищите функцию, которая минимизирует функционал.
Вы спутали знаки у гамильтониана и лагранжиана. В простейшем случае, когда энергия разделима на потенциальную и кинетическую (это бывает, когда присутствует потенциальное поле, то есть поле с работой, зависящей только от начальной и конечной точки), в гамильтониане берется знак плюс, а в лагранжиане минус. В общем случае такой разделимости не бывает, и часто глядя на формальную запись гамильтониана непонятно, как её переделать в лагранжиан, и, наоборот.
Но, в общем случае, гамильтонов формализм и формализм Лагранжа эквивалентны друг другу. Выбор делается из соображения удобства.
В классической механике нет понятия наиболее вероятной траектории системы. Там только одна траектория и её вероятность равна 1.
А вот в квантовой механике всем траекториям приписывается некоторая вероятность и траектория с самой большой вероятностью имеет вероятность меньше единицы. Вероятность единица имеет только сумма вероятностей всех траекторий (точнее интеграл по всем траекториям, так как траектории деформируются непрерывно).
Механическая система эволюционирует не так, что её энергия при этом минимальная, а так, что её действие во время эволюции минимальное.
А энергия минимальной получается только в виде цели этой эволюции, но только тогда, когда тело перестает двигаться. Если тело продолжает двигаться (например, нет диссипации энергии), то это не означает, что оно приходит в состояние с минимальной энергией.
Вариационное исчисление занимается поиском функции, которая минимизирует что-то, например, минимизирует какой-то интеграл. В общем случае, это что-то называется функционалом. В матанализе, например, вы ищите точку, которая минимизирует функцию, а в вариационном исчислении вы ищите функцию, которая минимизирует функционал.
Вы спутали знаки у гамильтониана и лагранжиана. В простейшем случае, когда энергия разделима на потенциальную и кинетическую (это бывает, когда присутствует потенциальное поле, то есть поле с работой, зависящей только от начальной и конечной точки), в гамильтониане берется знак плюс, а в лагранжиане минус. В общем случае такой разделимости не бывает, и часто глядя на формальную запись гамильтониана непонятно, как её переделать в лагранжиан, и, наоборот.
Но, в общем случае, гамильтонов формализм и формализм Лагранжа эквивалентны друг другу. Выбор делается из соображения удобства.
В классической механике нет понятия наиболее вероятной траектории системы. Там только одна траектория и её вероятность равна 1.
А вот в квантовой механике всем траекториям приписывается некоторая вероятность и траектория с самой большой вероятностью имеет вероятность меньше единицы. Вероятность единица имеет только сумма вероятностей всех траекторий (точнее интеграл по всем траекториям, так как траектории деформируются непрерывно).
Действие - не интеграл траектории, а интеграл лагранжиана. Который траекторией никак не является.
И он не сумма кинетической и потенциальной энергии, а разность. Скорее уж гамильтониан - сумма.
Без настоящего изучения материала в голове так и будет каша.
И он не сумма кинетической и потенциальной энергии, а разность. Скорее уж гамильтониан - сумма.
Без настоящего изучения материала в голове так и будет каша.
Лучше не умничать, а читать учебник. Можно и Википедию.
Похожие вопросы
- Разве классическая физика - это не фундаментальная физика?
- Если в квантовой физике нарушается закон сохранения массы-энергии, то почему он соблюдается в классической физике? +++
- Вопрос по классической механике
- Если таковые имеются тут, вопрос к: математикам, физикам, лингвистам, биологам (мб), ну и психологам, важно мнение каждого
- Хочу обладать знаниями Квантовой физики и механики. Просто хочу и все, с чего начать? (книги, сайты и т. д)
- Уважаемые Знающие Люди – от Учеников и до Высшего разума, специалисты в области физики и механики, помогите...
- Какие существуют парадоксы классической физики начала 20 века?
- СТО и классическая физика
- почему труды Галилея и Ньютона считаются научными, а труды Декарта - нет? Почему не он основал классическую физику?
- В чём противоречия классической физики?
По-моему, учиться, проявлять интерес и любовь к материалу, который тебе и не до конца ясен, лучше, чем сидеть и ничего не делать.
Потому что главное не это, а то, что гамильтониан должен зависеть от переменных: координат и импульсов. Лагранжиан зависит от координат и скоростей.
> По-моему, учиться, проявлять интерес и любовь к материалу, который тебе и не до конца ясен, лучше, чем сидеть и ничего не делать.
Согласен, успешной учебы!