Как я уже сказал, у меня есть проблема с пониманием рассуждений, из которых мы выводим уравнение Гамильтона–Якоби из вариационного принципа. Возьмем функционал Гамильтона:
Первая вариация на фазовом пространстве этого функционала в самом общем виде:
Где изменение функционала S оценивается по деформации кривой в фазовом пространстве:
Где и являются штатной функцией. Теперь в моих заметках мы выбираем е мы позволяем , так что у нас есть начальная неподвижная точка. Тогда мы говорим, что на выбранной кривой выполняется уравнение Гамильтона, так что изменение S становится только:
[ Первый вопрос Это законно? Если уравнения Гамильтона выведены из того же вариационного принципа, можем ли мы сказать "априори", что они справедливы на конкретном пути в фазовом пространстве? ]
Тогда считаем точку B подвижной, так что она зависит от времени. Таким образом, S больше не является функционалом, а является функцией времени. Таким образом, вариацию можно интерпретировать как дифференциал:
[ Второй вопрос. Я хочу получить математическое доказательство, потому что для меня это не тривиально, как кажется.]
Тогда мы можем доказать, что S является функцией , так что:
Приравнивая два результата, получаем:
Что представляет собой уравнение Гамильтона-Якоби.
Третий вопрос. Правильно ли это рассуждение формально? Мне это кажется не совсем правильным. А также, что более важно, знаете ли вы какую-нибудь книгу, в которой аргумент рассматривается таким или подобным образом, но более строго?
С одной стороны, главная функция Гамильтона и уравнение Гамильтона-Якоби (HJ)
С другой стороны, действие (Дирихле) на оболочке удовлетворяет
уравнение (3) выглядит обманчиво как уравнение. (1). Однако дьявол кроется в деталях. Чтобы поднять экв. (3) к ур. (1), остается проблема идентификации нахождения новых импульсов по конечным и исходным данным .
Наконец, упомянем, что вариационный метод эквивалентных лагранжианов Каратеодори может быть использован для вывода уравнения ГД в совершенно другом подходе, см. 1. (С этим методом возникает аналогичная проблема с идентификацией.)
Использованная литература: