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一类可用Hamilton—Jacobi方法求解的非保守Hamilton系统
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:《物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:O175.12[理学—数学;理学—基础数学]
  • 作者机构:[1]北京理工大学宇航学院,北京100081, [2]广东医科大学信息工程学院,东莞523808, [3]辽宁大学物理学院,沈阳110036, [4]辽东学院影像物理教研室,丹东118001
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:11572145,11272050,11572034)和广东省自然科学基金(批准号:2015A030310127)资助的课题.
中文摘要:

Hamilton-Jacobi方法通常被认为是求解完整保守Hamilton系统正则方程的重要手段,但通过现代微分几何理论发现,这种方法的适用范围不仅仅局限于完整保守的Hamilton系统.根据Hamilton—Jacobi理论,证明了经典Hamilton—Jacobi方法可以被推广至一类特殊的非保守Hamilton系统,即如果非保守Hamilton系统受到非保守力,则该系统的Hamilton正则方程也可以用Hamilton—Jacobi方法求解;对于这类非保守Hamilton系统,只要能够找到其对应的Hamilton—Jacobi方程的一个完全解,就可以得到系统正则方程的全部第一积分.经典的Hamilton—Jacobi方法则是上述方法的一个特例.

英文摘要:

The Hamilton-Jacobi equation is an important nonlinear partial differential equation. In particular, the classical Hamilton-Jacobi method is generally considered to be an important means to solve the holonomic conservative dynamics problems in classical dynamics. According to the classical Hamilton-Jacobi theory, the classical Hamilton-Jacobi equation corresponds to the canonical Hamilton equations of the holonomic conservative dynamics system. If the complete solution of the classical Hamilton-Jacobi equation can be found, the solution of the canonical Hamilton equations can be found by the algebraic method. From the point of geometry view, the essential of the Hamilton-Jacobi method is that the Hamilton-Jacobi equation promotes the vector field on the cotangent bundle T*M to a constraint submanifold of the manifold T*M × R, and if the integral curve of the promoted vector field can be found, the projection of the integral curve in the cotangent bundle T*M is the solution of the Hamilton equations. According to the geometric theory of the first order partial differential equations, the Hamilton-Jacobi method may be regarded as the study of the characteristic curves which generate the integral manifolds of the Hamilton 2-form w. This means that there is a duality relationship between the Hamilton-Jacobi equation and the canonical Hamilton equations. So if an action field, defined on U ×I (U is an open set of the configuration manifold M, I R), is a solution of the Hamilton-Jacobi equation, then there will exist a differentiable map φ from M × R to T*M× R which defines an integral submanifold for the Hamilton 2-form ω. Conversely, if φ*ω = 0 and H1(u × I)= 0 (HI(U × I) is the first de Rham group of U × I), there will exist an action field S satisfying the Hamilton-Jacobi equation. Obviously, the above mentioned geometric theory can not only be applicable to the classical Hamilton-Jacobi equation, but also to the general Hamilton-Jacobi equation, in which some first order part

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876