Каноническое преобразование уравнения Гамильтона

У меня проблема с пониманием критериев канонического преобразования. Я готовлюсь к экзамену и наткнулся на этот вопрос:

Для которого А , Б , С , Д является: Вопрос "=" А д 2 + Б п 2 , п "=" С д 2 + Д п 2 каноническое преобразование ( д , п ) ( Вопрос , п ) ?

Я знаю, что он должен содержать: { Вопрос , п } "=" 1

Мой расчет приводит к А Д Б С "=" 1 4 п д . Но теперь я думаю, достаточно ли этого. Интуитивно я думаю, что далее следует считать, что отображение ( д , п ) ( Вопрос , п ) обратим, что не так из-за четырех решений д "=" ± 2 Д Вопрос Б п и п "=" ± 2 п А Вопрос С .

В настоящее время я просматриваю свои конспекты лекций и книги. Тем не менее я не могу найти ничего относительно того, должно ли преобразование быть биективным, чтобы быть каноническим преобразованием.

Мой вопрос: какие предположения должны ( д , п ) ( Вопрос , п ) выполнить, чтобы быть каноническим преобразованием.

РЕДАКТИРОВАТЬ: я просто смотрел на свой расчет. Я сделал глупую ошибку. Расчет не дает: А Д Б С "=" 1 4 должен быть

А Д Б С "=" 1 4 п д
и поэтому это преобразование не может быть каноническим. Я исправил это выше. Однако эта ошибка заставила меня усомниться в допущениях для ( д , п ) ( Вопрос , п ) чтобы быть каноничным. В конце концов я получил ответ в книге «Теоретическая физика», написанной В. Нолтингом. В основном это то же самое, что и в принятом ответе, Нолтинг также дает четкое доказательство критериев канонических преобразований. Так что, у кого есть такой же вопрос, как у меня, может найти ответ там.

Ответы (1)

Одно условие — это как раз то, что вы написали, остальные три — то, что оставшиеся пуассоновские коммутаторы равны нулю. Из этих условий также следует, что якобиан определителя преобразования равен ± 1 и, таким образом, в частности, преобразование il локально является диффеоморфизмом. В определении канонического преобразования есть требование, чтобы оно было диффеоморфизмом между двумя открытыми множествами пространства фаз. Таким образом, вы должны ограничить домен и/или кодовый домен, чтобы иметь биективную карту. В вашем случае это означает, что вы должны (произвольно) выбрать знак в своих уравнениях. Однако вы также должны наложить дополнительные требования, которые я указал выше.