¿Cómo encuentra cantidades conservadas para EDO lineales de segundo orden?

Tengo una ecuación diferencial de la forma

d 2 y d t 2 + F ( t ) d y d t + gramo ( t ) y = 0

dónde F y gramo son funciones conocidas del tiempo.

¿Existe una forma sistemática (o no) de encontrar las cantidades conservadas, si las hay?

He estado tratando de buscar en Google este tema, pero aún no he tenido mucho éxito. Quizás alguien con más conocimientos matemáticos que yo (es decir, casi todo el mundo) pueda indicarme la dirección correcta. Incluso las frases para buscar ayudarían.

Para resolver tal ODE, consulte esta página de Wolfram mathworld mathworld.wolfram.com/…
Tal vez mis respuestas a esta pregunta ayuden: physics.stackexchange.com/q/4959

Respuestas (2)

+1 a la respuesta de Marek. Te daré algunas referencias.

La referencia canónica es sin duda

Compré este libro hace unos años, pero no he encontrado mucho tiempo para estudiarlo a fondo. Pero si conoce bien la geometría diferencial moderna (variedades, campos vectoriales, pull-back, formas diferenciales, ...), entonces este libro es un placer de leer. Para presentaciones más fáciles/menos formales, eche un vistazo a

No conozco muy bien estos dos libros, pero les eché un vistazo rápido hace unos años y me parecieron bastante útiles.

+1 también, estoy muy contento por estas referencias.

Existe una teoría de Lie muy general que es más útil para las ecuaciones diferenciales parciales, pero también se puede aplicar aquí. La teoría completa no es fácil de explicar y solo estoy familiarizado con ella de un curso al que asistí, por lo que no puedo dar una referencia desde la parte superior de mi futuro. Intentaré proporcionarlo más tarde. Trate de buscar palabras clave simetrías y cantidades conservadas y transformación de contacto .

El punto básico es encontrar transformaciones infinitesimales. ( t , y ) ( t , y ) + ϵ ( t , y ) que preservan la ecuación. Bajo circunstancias especiales (como la posibilidad de formulación variacional del problema) algunos de estos dan lugar a cantidades conservadas vía el teorema de Noether. Pero no es necesario que haya cantidades conservadas asociadas (de hecho, el espacio de transformaciones infinitesimales que preservan la ecuación es de dimensión infinita).