En la Relatividad General (y especial también) el Lagrangiano para una partícula de masa en ausencia de fuerzas distintas de la gravedad es
dónde es la velocidad de cuatro. En ese caso podemos derivar la cantidad de movimiento por
Si parametrizamos la línea de tiempo por tiempo adecuado entonces y obtenemos de la raíz cuadrada en el denominador que es justo . Entonces
y estos son los componentes de un covector. Esto conduce directamente al impulso de cuatro vectores
Todo funciona aquí. Ahora quiero calcular la energía. Bueno, el hamiltoniano como siempre debería ser.
Pero si las cosas están parametrizadas por tiempo propio, cuando calculamos en el camino, eso es obtenemos cero!
Lo que esperaba era conseguir .
¿Qué estoy haciendo mal aquí? ¿Por qué me sale cero?
El problema es que la transformación de Legendre de 4 velocidades a 4 impulsos es singular: Los 4 componentes del impulso 4 están obligados a vivir en el caparazón de masa
Cómo realizar la transformación singular de Legendre para una partícula puntual relativista se explica, por ejemplo, en esta publicación de Phys.SE.
Resulta que la apariencia de la restricción (A) y la energía de fuga/Hamiltoniana reflejan la invariancia de reparametrización de línea de mundo del modelo. Véase también, por ejemplo, esta publicación de Phys.SE.
ZeroTheHero
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Tobias Kienzler