В общей теории относительности (и специальной тоже) лагранжиан для частицы массы при отсутствии других сил, кроме силы тяжести
где является четырехскоростной. В этом случае мы можем получить импульс к
Если мы параметризуем мировую линию по собственному времени затем и мы получаем квадратный корень из знаменателя, который просто . Затем
и это компоненты ковектора. Это напрямую приводит к четырехвектору импульса
Здесь все работает. Теперь я хочу вычислить энергию. Ну гамильтониан как всегда должен быть
Но если вещи параметризованы собственным временем, когда мы вычисляем на пути, т. получаем ноль!
Я ожидал получить .
Что я здесь делаю неправильно? Почему я получаю ноль?
Проблема в том, что преобразование Лежандра от 4-скорости к 4-импульсу сингулярно: 4 компонента 4-импульса вынуждены жить на массовой оболочке
Как выполнить сингулярное преобразование Лежандра для релятивистской точечной частицы, объясняется, например, в этом посте Phys.SE.
Оказывается, появление ограничения (A) и обращение в нуль энергии/гамильтониана отражают репараметризационную инвариантность модели на мировой линии. См. также, например , этот пост Phys.SE.
ZeroTheHero
Золото
ZeroTheHero
Тобиас Кинцлер