Corchetes de Poisson e invariantes hamiltonianos

Considere este hamiltoniano de dos grados de libertad,

H = q 1 pag 1 q 2 pag 2 a q 1 2 + b q 2 2 .

Definir

A pag 1 a q 1 q 2 B q 1 q 2 .

A , B , y C son constantes de movimiento (es decir { A , H } = { B , H } = 0 ), pero C = { A , B } = 1 .

¿Cómo podría encontrar todas las demás constantes de movimiento de H (es decir, todas las funciones F ( q 1 , q 2 , pag 1 , pag 2 , t ) con { F , H } + F / t = 0 ), en caso de que existan?

Respuestas (1)

No debería haber más independientes. Este es un sistema 4D en espacio de fase, por lo que 3 superficies de espacio de fase independientes (incluida la hamiltoniana) se cruzan en una línea, una trayectoria en espacio de fase. Otra constante independiente intersectaría esa trayectoria en un punto y el sistema se congelaría, por lo que todas las PB con el hamiltoniano desaparecerían. (Nota GRAMO = ( pag 2 b q 2 ) / q 1 es un invariante, pero no independiente, como H = B ( A GRAMO ) .)

Dichos sistemas son máximamente superintegrables y también pueden ser descritos por Nambu Brackets .

Específicamente, para este sistema particular y degenerado,

d F d t = { F , H , B , A } = { F , H } { B , A } = { F , H } ,
un flujo incompresible donde, por z i ( q 1 , pag 1 , q 2 , pag 2 ) ,
{ F , H , B , A } ϵ i j k yo i F j H k B yo A .