¿De qué variables depende la acción SSS?

La acción se define como,

S   =   L ( q , q , t ) d t ,

pero mi pregunta es qué variables hace S ¿depender de?

Es S = S ( q , t ) o S = S ( q , q , t ) dónde q := d q d t ?

En wikipedia he leido eso S = S ( q ( t ) ) y creo que eso supone, q y t se consideran coordenadas independientes. Entonces S debería depender de q también porque, para el típico lagrangiano

L   =   q 2 2 V ( q ) .

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Respuestas (1)

1) En primer lugar, el Lagrangiano L ( q ( t ) , v ( t ) , t ) en algún momento t es una función de:

  1. la posición instantánea q ( t ) En el momento t ;
  2. la velocidad instantanea v ( t ) En el momento t ; y
  3. el tiempo t (también conocido como dependencia del tiempo explícita).

2) En segundo lugar, la acción (fuera de la cáscara)

(1) S [ q ]   :=   t i t F d t   L ( q ( t ) , v ( t ) , t ) | v ( t ) = q ˙ ( t )

es un funcional de la curva/ruta de posición completa q : [ t i , t F ] R para todos los tiempos t en el intervalo [ t i , t F ] .

3) En tercer lugar, si se imponen condiciones de contorno (BC), por ejemplo, Dirichlet BC,

(2) q ( t i )   =   q i y q ( t F )   =   q F ,

entonces también hay una noción de una acción en el caparazón (Dirichlet) 1

(3) S ( q F , t F ; q i , t i )   :=   S [ q C yo ]

dónde q C yo : [ t i , t F ] R es el camino clásico, que satisface las ecuaciones de Euler-Lagrange con el BC de Dirichlet (2). La acción en el caparazón S ( q F , t F ; q i , t i ) es una función de

  1. el tiempo inicial t i ;
  2. la posición inicial q i ;
  3. el tiempo final t F ; y
  4. la posición final q F .

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1 Véase también, por ejemplo, MTW Sección 21.1. Para la acción en el caparazón S ( q F , t F ; q i , t i ) para estar bien definido, debe existir un único camino clásico con el BC (2). (Aquí las palabras on-shell y off-shell se refieren a si las ecuaciones de Euler-Lagrange se cumplen o no).