Теорема Лиувилля в сферических координатах

Я пытаюсь проверить инвариантность

г ю "=" я "=" 1 3 Н г д я г п я
в случае Н "=" 1 , и при каноническом преобразовании в сферические координаты. я знаю, чтобы позволить
д 1 "=" р грех θ потому что ф , д 2 "=" р грех θ грех ф , д 3 "=" р потому что θ ,
но что было бы подходящим преобразованием для импульсов? То есть, как вы вычисляете якобиан в
я "=" 1 3 г д я г п я "=" Дж я "=" 1 3 г Вопрос я г п я
явно и найти, что Дж "=" 1 как известно из теоремы Лиувилля? Я знаю, что гамильтониан свободной частицы в сферических координатах равен
ЧАС "=" 1 2 м ( р ˙ 2 + ( р θ ˙ ) 2 + ( р грех θ ф ˙ ) ) "=" 1 2 м ( п р 2 + п θ 2 р 2 + п ф 2 р 2 грех 2 θ ) ,
но я не понимаю, как я мог бы использовать это, чтобы сказать, какой п я связано с которым п я .

Подсказка: используйте тот факт, что ( д , п ) ( Вопрос , п ) является симплектоморфизмом для вывода формулы для новых импульсов.

Ответы (1)

Вы записали гамильтониан в терминах новых координат. Дело в том, что

п ф ЧАС "=" г ф г т

из уравнений Эйлера-Лагранжа достаточно, чтобы сказать вам, что координаты сопряжены в гамильтоновой картине.