Универсальность принципа наименьшего действия, почему он работает? [дубликат]

Например, работая с общей теорией относительности, можно увидеть, что уравнения Эйнштейна могут быть получены из принципа действия через действие Эйнштейна-Гильберта. Это происходит и в классической механике, оптике, электродинамике...

Даже в модифицированных теориях гравитации или других передовых теориях, таких как теория струн, qft в искривленном пространстве-времени, квантовая хромодинамика... подход всегда состоит в том, чтобы определить действие и вывести уравнения поля из принципа наименьшего действия.

В классической механике это может быть интуитивно понятно, когда принцип наименьшего действия понимается как сохранение энергии. Однако в этих изощренных теориях, как можно быть уверенным в выводе уравнений поля из действия? Откуда известно, что полученные уравнения поля являются единственными уравнениями поля теории? Гарантии не вижу, хоть и читал подобные вопросы на форуме, но доводы меня все равно не убеждают.

Подводя итог, каков точный теоретический аргумент, объясняющий, почему принцип наименьшего действия работает в совершенно разных сценариях?

Ваш вопрос: почему мы должны верить, что всегда существует лагранжиан, соответствующий любому набору уравнений поля, который мы можем записать?

Ответы (1)

Подводя итог, каков точный теоретический аргумент, объясняющий, почему принцип наименьшего действия работает в совершенно разных сценариях?

Можно вывести теорию из лагранжиана, и эта теория неверна в том смысле, что она не подходит для некоторых экспериментов. Пример: теория гравитации Нордстрема .

Итак, я не думаю, что возможно иметь теоретический аргумент в пользу общей справедливости этого принципа.

Или, конечно, мы можем изобрести какой-нибудь лагранжиан, уравнения поля которого становятся абсурдными. Например, мы могли бы отказаться от лагранжиана действия Эйнштейна-Гильберта и сказать, что его лагранжиан пропорционален только R^2 вместо R. Это дало бы нам уравнения поля, которые не представляют физическую реальность. НО, эти уравнения были бы правильными уравнениями для этой модели, в частности, почему этот процесс никогда не дает сбоев? Спасибо!
@Axionlikeparticles На вопрос, почему этот процесс никогда не дает сбоев: на странице моего профиля я даю ссылку на ресурс, который я создал. Это интерактивная диаграмма; перемещение ползунка убирает вариацию. На диаграмме в виде трех подпанелей показано, как вариационная развертка влияет на задействованные переменные. Интерактивная диаграмма обеспечивает визуализацию процесса взаимопреобразования между формой дифференциального уравнения и формой стационарного действия. (Я ссылаюсь на страницу своего профиля вместо прямой, чтобы избежать подозрений в тщеславной ссылке.)