●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,
t1、t2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