Почему точечное преобразование в конфигурационном пространстве подразумевает, что P=∂q∂QpP=∂q∂QpP = \frac{\partial q}{\partial Q} p в фазовом пространстве?

Что демонстрирует книга

В серьезной классической механике автор тратит некоторое время на обсуждение того, как точечные преобразования в конфигурационном пространстве соответствуют каноническим преобразованиям в фазовом пространстве:

введите описание изображения здесь

В частности, с помощью этого доказательства автор демонстрирует , что точечное преобразование д Вопрос "=" Вопрос ( д ) подразумевает, что п п "=" д Вопрос п .

Чем это не контрпример?

Я не сомневаюсь в доказательстве, но мне трудно понять это интуитивно. Например, предположим, что мы находимся в контексте падающего мяча, где мы можем продемонстрировать с помощью лагранжиана, что п "=" м д ˙ . Мне кажется, что если д ˙ Вопрос д д ˙ , затем п "=" м д ˙ затем будет сопоставлен с

п "=" м ( Вопрос д д ˙ ) "=" Вопрос д ( м д ˙ ) "=" Вопрос д п

и, конечно, это противоречит идее о том, что п п "=" д Вопрос п . Что не так с моими рассуждениями?

Ответы (2)

TL;DR: п "=" м д ˙ и п "=" м Вопрос ˙ обычно не оба верны.

Возможно, уместно привести пример.

  • Пример. Рассмотрим масштабирование координат
    Вопрос   "="   λ д ,
    где λ е р { 0 } является отличной от нуля константой. Рассмотрим лагранжиан
    л   "="   м 2 д ˙ 2 В ( д )   "="   м 2 λ 2 Вопрос ˙ 2 В ( Вопрос / λ ) .
    Затем
    п   "="   л д ˙   "="   м д ˙ ,

    пока
    п   "="   л Вопрос ˙   "="   м λ 2 Вопрос ˙ ,
    так что
    п   "="   λ 1 п .

См. также, например, этот и этот связанные сообщения Phys.SE.

Если Вопрос ˙ "=" Вопрос д д ˙ затем д ˙ "=" д Вопрос Вопрос ˙ и, введя это в свою формулу, вы получите правильный результат.

Что ты имеешь в виду? Вводить это в какую формулу?
в п "=" м д ˙ , то вы получите преобразование п п .
Вы исходили из предположения п "=" м Вопрос ˙ , что, как отметил @Qmechanic, не обязательно верно.