Симплектическая структура и изоморфизмы

В своей книге «Математические методы классической механики » В. И. Арнольд пишет

К каждому вектору ξ , касательное к симплектическому многообразию ( М 2 н , ю 2 ) в точку Икс , мы связываем 1-форму ю ξ 1 на Т М Икс по формуле

ю ξ 1 ( η ) "=" ю 2 ( η , ξ ) η е Т М Икс

я вижу как ю 2 обеспечивает изоморфизм ξ ю ξ 1 . Но тогда у Арнольда есть пример

В р 2 н "=" { ( п , д ) } мы будем отождествлять векторы и 1-формы, используя евклидову структуру ( Икс , Икс ) "=" п 2 + д 2 . Тогда переписка ξ ю ξ 1 определяет преобразование р 2 н р 2 н .

Я предполагаю, что под «евклидовой структурой» он имеет в виду евклидову метрику. Но я не понимаю, как этот изоморфизм индуцирует преобразование р 2 н р 2 н или, тем более, как определить матрицу этого преобразования.

И помощь будет принята с благодарностью.

Ответы (2)

То же, что и в симплектической форме: ю ( в ) "=" ( ты ю , в ) определяет изоморфизм между 1-формами и векторными полями. Когда метрика евклидова, базис, двойственный ортонормированному базису, соответствует самому базису.

Это говорит мне то, что я уже знаю. я не понимаю почему р 2 н р 2 н происходит и как определить матрицу этого преобразования.
матрица в основном написана словами в моем ответе: это просто единичная матрица, если вы подразумеваете матрицу симплектической формы, это просто стандартная симплектическая форма на р 2 тензор с н × н единичная матрица.
Он дает ответ в п , д основа:
( 0 1 1 0 )
Я понимаю, насколько это симплектично, но что именно означает это преобразование?
это просто изоморфизм между 1-формами и векторными полями, заданными невырожденной кососимметричной формой. Напомним, что между векторным пространством и его двойственным пространством нет естественного изоморфизма, поэтому обычно требуется дополнительная структура, чтобы определить его «каноническим способом». На симплектическом многообразии каноническим способом является использование симплектической формы (если многообразие оказывается также римановым или просто римановым, другим возможным «каноническим» выбором является музыкальный изоморфизм).
Хорошо, и эта матрица является причиной того, что уравнения Гамильтона меняют знак, верно?
ты прав. В матричной записи их можно записать как η ˙ "=" Дж ЧАС η Т , где η "=" ( д , п ) и Дж это симплектическая форма, которую вы написали (обратите внимание, что 1 на самом деле н × н тождественные матрицы).

Линейное преобразование представляет собой следующую композицию линейных отображений:

  • Идти от р н к Т м М используя естественную идентификацию
  • Идти от Т м М к Т м * М с симплектической формой
  • Идти от Т м * М к Т м М используя обратный изоморфизм, заданный метрикой
  • Вернуться снова к р н

(здесь М "=" р н и м "=" ( д , п ) Кстати, это преобразование, конечно, как раз и совпадает с обычной симплектической матрицей, если симплектическая форма стандартная. ю "=" г д я г п я .