¿Qué es la acción hamiltoniana?

Puede estar refiriéndose a la acción clásica expresada a través de variables de espacio de fase.

La acción clásica es
[matemáticas] S = \ int dt L (x_i, \ dot {x} _i) [/ matemáticas]
El momento conjugado con [math] x_i [/ ​​math] es [math] p_i = \ frac {\ partial L} {\ partial \ dot {x} _i} [/ math].
El hamiltoniano es [matemáticas] H = p_i \ dot {x} _i-L [/ matemáticas].
Para que la clásica acción “hamiltoniana” sea
[matemáticas] S = \ int dt (p_i \ dot {x} _i-H) [/ matemáticas]
Tenga en cuenta en esta acción que las variables libres son las coordenadas generalizadas, mientras que los momentos conjugados son cantidades dependientes.

De esta acción podemos obtener una de las dos ecuaciones de Hamilton variando los momentos conjugados, lo que resulta en la ecuación
[matemáticas] \ dot {q} _i = \ frac {\ partial H} {\ partial p} [/ math]

Podemos obtener otra forma de esta acción utilizando la integración por partes, obteniendo:
[matemáticas] S = \ int dt (-x_i \ dot {p} _i-H) [/ matemáticas]
En esta forma, las variables libres son los momentos conjugados, mientras que las coordenadas generalizadas son cantidades dependientes.

A partir de esta acción, podemos obtener las ecuaciones del otro Hamilton variando las coordenadas generalizadas, lo que resulta en la ecuación
[matemáticas] \ dot {p} _i = – \ frac {\ partial H} {\ partial q} [/ math]

Tenga cuidado de no confundir ‘Hamiltoniano’ con ‘Acción’. El hamiltoniano es simplemente la energía total del sistema (conservador) expresada en una elección especial de coordenadas generalizadas: coordenadas conjugadas. El término “acción” se aplica incluso a los sistemas donde el hamiltoniano no, es la integral del lagrangiano (que existe incluso cuando el hamiltoniano no se puede definir). El mínimo de la acción produce la trayectoria (en mecánica clásica) que el sistema realmente toma.

Hay un muy buen libro de Cornelius Lanczos impreso por Dover Press (que significa disponible en rústica barata pero de alta calidad) sobre este tema (y mucho más) llamado “Los Principios Variacionales de la Mecánica”. Mi profesor de física favorito incluso dijo que valía la pena guardar este libro junto a la mesita de noche para leer, llamándolo “física filosófica”.

Esto está redactado de manera extraña. En general, debe asegurarse de mantener el Hamiltoniano y la acción (la acción física) distinta.

Sin embargo, cuando se habla libremente, la gente puede hablar sobre la “acción del hamiltoniano”. En este caso están hablando de cómo el hamiltoniano actúa matemáticamente en otros términos matemáticos para generar el cálculo del movimiento físico. Esta “acción del hamiltoniano” es abreviada para una operación matemática y no debe confundirse con la acción (la acción física) que es una cantidad física.

En inglés, y con el riesgo de simplificar en exceso: la mecánica clásica hamiltoniana describe sistemas que son 1) deterministas (es decir, de la forma en que son ahora le permiten predecir con suficiente precisión cómo será más adelante) y 2) reversibles (es decir, saber cómo ahora le describiremos con suficiente precisión cómo era antes. Estos se resumen en física como principios como la conservación de la energía y el impulso.

‘Acción’ es una cantidad escalar que es útil para describir sistemas que son dinámicos (es decir, no estáticos) con el tiempo; piense en un péndulo oscilante idealizado que intercambie energía cinética (mayor a medida que se acelera a través del fondo de su oscilación) para obtener energía potencial gravitacional (mayor cuando está estacionario en la parte superior de su arco).

Combine los dos y lo que termina con el término ‘ acción hamiltoniana’ son descripciones de sistemas clásicos que están cambiando con el tiempo de tal manera que se cumplen las condiciones de determinación y reversibilidad, en otras palabras, cantidades físicas como energía y energía. El impulso se conserva. En el ejemplo de péndulo anterior, la energía total y el impulso se conservan en cada instante, pero se redistribuyen constantemente de manera predecible y reversible.

Este enlace contiene algunas notas útiles. http://www.math.ist.utl.pt/~acan… . Espero que esto sea útil.

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