Corchetes de Poisson del Problema de Kepler

Para el hamiltoniano de una partícula de unidad de masa en un potencial de Kepler:

H = 1 2 pag pag m r

El vector de momento angular viene dado por: L = r × pag

Sé y puedo demostrar que los corchetes de Poisson de r r , r pag y pag pag con cualquier componente del vector de momento angular desaparece algebraicamente, pero ¿cuál es el razonamiento geométrico detrás de esto? Estoy tratando de desarrollar una mejor intuición sobre esto. ¿Alguien podría explicar? ¡Gracias!

Al igual que los conmutadores en la mecánica cuántica, el corchete de Poisson del momento angular [o su componente z] con algo, XY, te dice en qué se transforma gradualmente XY bajo rotaciones [bajo el eje z, u otro eje, dependiendo de la componente]. Las cosas que anotaste son escalares, por lo que no se transforman bajo rotaciones, por lo que el corchete de Poisson es cero.

Respuestas (2)

El paréntesis de Poisson clásico con el generador de cualquier simetría da la evolución infinitesimal con respecto a esa simetría. La declaración más familiar de esto es que la evolución temporal de cualquier F en el espacio de fases viene dado por

t F = { H , F }

De manera similar, para una rotación alrededor del i -ésimo eje con parámetro de ángulo ϕ , el comportamiento bajo esta rotación está gobernado por

ϕ F = { L i , F }

Por lo tanto, si el corchete de Poisson { L i , F } se desvanece para todos i , F es invariante bajo rotación, es decir, un escalar.

Nota: Este es esencialmente el comentario anterior de Lubos Motl, pero esta pregunta no debe quedar sin respuesta.

Permítanme dar un comentario adicional (no exactamente una respuesta)

La cantidad r r representa la magnitud del radio como tal, no cambia con la rotación (conmutador de poisson con momento angular L )

La cantidad pag pag representa la magnitud del impulso (lineal), como tal, tampoco cambia con la rotación

La cantidad r pag representa la magnitud de la acción, como tal tampoco cambia bajo la rotación