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最小作用量原理

指定初始位置和最终位置,在众多路径中,粒子究竟选哪一条?

 

下面来做一件“奇怪的事情”:

式子并没有写错,是减号!   积分号里的动能减势能称作拉格朗日量

         ·哪一条路径的作用量取极值?

 

         如何计算?   泛函:“函数的函数”

 

         将某条特定路径表示为

想想在山上跑步,沿哪条路线跑,什么时间跑到哪里?)。具体来说,就是每个时刻对应一个位置

 

            ……

 

此处的轨迹不一定是物理上真实的,而是人为“设计”的

无数多条轨迹中,哪条轨迹作用量最小?


 

微积分中,极值——一阶导数为零

但这里变化的不是一个变量,而是一个函数

 

改变某条轨迹的“设计”,作微小挪动,t时刻改变了

 

速度的改变为

分步积分,

t1t2为初始、末了时间,

 

 

作用量的变分

作用量取极值的路径应有,此时,即

     得到了牛顿定律

2017年,哥伦比亚大学的Janna Levin教授提出“什么样的科学术语或概念更应该广为人知”?——最小作用量原理