Muestre que esta acción es invariante bajo una transformación de simetría

Declaración de la pregunta

Considere el siguiente Lagrangiano para un sistema clásico:

L ( X , X ˙ ) = 1 2 metro X ˙ 2 α X 2
Muestre que la acción es invariante bajo las siguientes transformaciones de simetría:
{ t = a t + b C t + d X = 1 C t + d X
Con det ( a b C d ) = 1.

Intento de solución

t = a t + b C t + d d t = 1 ( C t + d ) 2 d t
X = 1 C t + d X d X = 1 C t + d d X
El uso de estas dos relaciones da:
d X d t = X ˙ = ( C t + d ) X ˙
Entonces,

S ( X , X ˙ ) = t 1 t 2 d t L ( X , X ˙ ) = t 1 t 2 d t { 1 2 metro ( X ˙ ) 2 α X 2 } = t 1 t 2 1 ( C t + d ) 2 d t { 1 2 metro ( C t + d ) 2 X ˙ 2 ( C t + d ) 2 α X 2 } = t 1 t 2 d t { 1 2 metro X ˙ 2 α X 2 } = t 1 t 2 d t   L ( X , X ˙ )

Esto está casi en la forma correcta excepto por los límites de tiempo en la integral. Probablemente me estoy perdiendo algo bastante obvio, pero no puedo pensar en eso en este momento, espero que alguien pueda señalarlo por mí.

¿Es simplemente que cuando cambié la variable integradora de t t los límites también cambian correspondientemente?

Respuestas (1)

No te falta nada, tu solución es perfecta.

No es necesario que los límites tengan los mismos valores numéricos. Cuando sea t transforma, también lo hacen los límites.

Lo importante es: el valor de la acción no cambia (siempre y cuando no te olvides de ajustar los límites, por supuesto). También tenga en cuenta que esto no tiene un impacto en las ecuaciones de movimiento.

Ah, sabía que era algo tan obvio como eso. Entonces, técnicamente, desde la tercera línea hacia abajo, ¿debería tener tiempos sin primas en los límites de la integral?
@NormalsNotFar sí