非保守广义Chaplygin系统的Herglotz型Noether定理

Herglotz原理是非保守系统的变分原理,它是经典Hamilton原理的一个推广.在非保守情形,现有推广形式的Hamilton原理尽管也可导出运动方程,但实际上不再是变分原理.Noether定理是分析力学的一个基本原理,它阐明了对称性和守恒律的相关性,利用Noether定理可找到比牛顿力学和分析力学更多的守恒律.Chaplygin系统是一类特殊而又应用广泛的非完整系统,其方程可独立于约束方程进行研究.非保守广义Chaplygin系统则是Chaplygin系统对非保守力学的推广,因此研究建立该系统的Herglotz型Noether定理具有重要意义.文章针对非完整约束系统,提出基于Herglotz原理建立非保守广义Chaplygin系统的动力学方程,利用变分关系以及虚位移的Chetaev条件,从关于Hamilton-Herglotz作用量的微分方程出发推导建立其全变分方程并求解,由此导出非保守广义Chaplygin系统的作用量的全变分.给出Herglotz型Noether对称变换及准对称变换的定义,在此基础上利用全变分公式导出其判据(Noether等式),建立并证明非保守广义Chaplygin系统Herglotz形式的Noether定理,得到新型守恒量.最后,针对两个具体的非保守非完整系统,建立了它们的Herglotz型广义Chaplygin方程、判据方程和Chetaev条件,解出生成元,由文中所得定理找到了系统的守恒量,验证了结果的有效性.

广义Birkhoff系统分数阶最优控制问题的Noether定理

探讨了广义Birkhoff系统分数阶最优控制问题的Noether定理。首先,基于Caputo分数阶导数提出广义Birkhoff系统的分数阶最优控制问题,并运用分数阶变分方法得到了广义Birkhoff系统的分数阶最优控制问题的极值条件。然后,运用分数阶微积分和分数阶变分方法讨论了泛函在无穷小变换群作用下的不变性,分别给出了其时间不变和时间变化情况下的分数阶最优控制问题的Noether定理。最后,应用实例显示方法的有效性。

非保守非完整系统的Herglotz型Noether定理

研究非保守非完整系统的Herglotz型Noether定理及其逆定理.首先,将Herglotz变分原理推广到非保守非完整系统,并基于该原理推导出系统的带乘子型运动微分方程.其次,引入无限小变换,研究Herglotz作用量的不变性,提出并证明非保守非完整系统的Noether定理.再次,研究了对称性逆问题,给出了Noether逆定理.最后,以受非保守力的Appell-Hamel问题为例,介绍Herglotz型Noether定理的应用.

二阶非完整系统Vacco动力学的Herglotz型Noether定理

研究二阶非完整系统Vacco动力学的Herglotz型Noether定理.首先,基于Herglotz广义变分原理,建立了二阶非完整系统Vacco动力学的Herglotz型运动微分方程.其次,根据Hamilton-Herglotz作用量的非等时变分公式,给出了二阶非完整系统Vacco动力学的Herglotz型Noether对称性和准对称性的概念及其判据方程,并推导了系统的Herglotz型Noether定理及其逆定理.最后,举例说明了该结果的应用.

二阶非完整Vacco动力学及其Noether定理

研究非完整约束Vacco动力学及其Noether对称性。建立二阶非完整系统的Vacco型变分原理,导出Vacco动力学方程。利用全变分与等时变分之间的关系,导出复合作用量的全变分公式。通过复合作用量在无限小变换下的不变性,定义Noether对称与准对称变换,给出对称性判据的Noether等式。建立二阶非完整约束Vacco动力学系统的Noether定理。如果约束是一阶非完整的,则定理退化为一阶非完整Vacco动力学的Noether定理。文末给出一个算例以演示定理之应用。

约束Hamilton系统量子理论中的Noether定理和Poincaré-Cartan积分不变量

基于有限自由度约束Hamilton系统的Green函数的相空间生成泛函,导出了该系统在相空间中整体对称下的量子形式Noether定理.根据生成泛函在相空间中的平移不变性,得到了该系统的量子水平Poincaré-Cartan积分不变量,并讨论了与经典结果的对比.

基于二幂阶矩阵的量子中间表示与翻译

在两能级量子计算系统中,所有量子门、量子态和测量算子都可以表示为2的幂次方阶矩阵(简称二幂阶矩阵)的形式,而现有量子编程语言未考虑该特性。因此,提出一种二幂阶矩阵类型系统,并设计相应的量子中间表示。首先,在定理证明器Coq中利用递归对偶结构实现二幂阶矩阵系统,可以精确描述量子门、量子态和测量算子;其次,设计一套量子中间表示作为编程工具,可以自动将量子程序翻译为二幂阶矩阵表达式;最后,展示量子傅里叶变换的编写和翻译过程。二幂阶矩阵系统为基于定理证明器的量子编程语言提供了更精确、更简洁的类型系统,量子中间表示实现了从二幂阶矩阵到程序语言的过渡,提供了在二幂阶矩阵系统中编写量子程序的有效手段。

Noether定理与量子场论的探讨

将经典场论中,由Noether定理导出的能量-动能守恒、角动量守恒、电荷守恒的结果,推广到研究量子场论。此推广如要保证场方程、守恒定律的相对论协变性,除了要求拉氏密度为(x)为标量外,还导出了将场振幅视为场算符而必须满足的一些条件。

事件空间中单面非Chetaev型非完整系统的Noether定理

研究事件空间中单面非Chetaev型非完整系统的Noether定理· 首先给出了系统的D’Alem bert_Lagrange原理 ;其次基于该原理在群的无限小变换下的不变性 ,研究了非Chetaev型非完整系统的Noether定理及逆定理 ;

事件空间中单面约束系统的Noether定理

首先提出了事件空间中单面约束系统的D Alembert Lagrange原理 ;其次基于微分变分原理在群的无限小变换下的不变性 ,研究并给出事件空间中单面约束系统的Noether定理及逆定理 ;最后举例说明结果的应用 .

半导体量子阱和量子线中杂质束缚能的度规法则与维里定理

利用变分法计算了矩形量子线和量子阱中类氢杂质束缚能的度规法则和维里定理值 .计算结果表明 :的确存在一个参数 (杂质有效玻尔半径 )可用来完全确定束缚能的值 ,而不必考虑截面的形状和尺寸 ;体系的维里定理值并不等于常数 ,而是随杂质有效玻尔半径变化 ,在阱宽较小和较大时 ,维里定理值都趋于 2 .

受约束Vacco系统的几个Noether定理

研究受约束Vacco系统的Noether对称性 .基于受约束Vacco系统在r 参数有限变换群Gr 的无限小广义准对称变换下的不变性 ,给出了受单面约束的Vacco系统的Noether定理及其逆定理 .受双面约束的Vacco系统的Neother定理为该定理的推论 .最后给出一个算例说明了结果的应用 .

非完整非有势系统相对于非惯性系的广义Noether定理

本文构造了力学系统相对运动的Lagrange函数,建立了非线性非完整非有势系统相对于非惯性系的Jourdain型变分原理,提出并证明了这类力学系统相对于非惯性系的广义Noether定理,研究了其守恒量.

相空间中非保守系统的Herglotz广义变分原理及其Noether定理

与经典变分原理相比,基于由微分方程定义的作用量的Herglotz广义变分原理给出了非保守动力学系统的一个变分描述,它不仅能够描述所有采用经典变分原理能够描述的动力学过程,而且能够应用于经典变分原理不能适用的非保守或耗散系统.将Herglotz广义变分原理拓展到相空间,研究相空间中非保守力学系统的Herglotz广义变分原理与Noether定理及其逆定理.首先,提出相空间中Herglotz广义变分原理,给出相空间中非保守系统的变分描述,导出相应的Hamilton正则方程;其次,基于非等时变分与等时变分之间的关系,导出相空间中Hamilton-Herglotz作用量变分的两个基本公式;再次,给出Noether对称变换的定义和判据,提出并证明相空间中非保守系统基于Herglotz变分问题的Noether定理及其逆定理,揭示了相空间中力学系统的Noether对称性与守恒量之间的内在联系.在经典条件下,Herglotz广义变分原理退化为经典变分原理,与之相应的相空间中的Noether定理退化为经典Hamilton系统的Noether定理.文末以著名的Emden方程和平方阻尼振子为例说明上述方法和结果的有效性.

基于按正弦周期律拓展的分数阶积分的变分问题的Noether定理

基于按正弦周期律拓展的分数阶积分的类分数阶动力学建模方法,研究完整系统的类分数阶Noether对称性和守恒量。首先,基于按正弦周期律拓展的分数阶积分,建立了类分数阶变分问题,导出了类分数阶d'Alembert-Lagrange原理,给出了类分数阶Euler-Lagrange方程;其次,基于类分数阶Hamilton作用量在无限小群变换下的不变性,提出了类分数阶Noether对称变换和Noether准对称变换的定义和判据;最后,建立了类分数阶Noether定理,揭示了系统的Noether对称性与守恒量之间的关系,并举例说明结果的应用。

重建极性连续统理论的基本定律和原理(Ⅲ)——Noether定理

对现有的各种偶应力理论进行了认真的再研究,目的是要提出一个耦合型的Noether定理并由此重新建立偶应力弹性动力学的较为完整的守恒定律和相应的均衡方程· 这里给出了新的各种守恒定律和均衡方程的具体形式,并建立起从给定的不变性要求所得到的这类守恒定律的确切属性· 最后,由这里的结果自然地推导出各种特殊情形;

关于Noether定理——分析力学札记之三十

德国女数学家Noether E于1918年发表重要论文“不变变分问题”。这篇论文给出两个定理,第一定理涉及经典力学的对称性与守恒量,第二定理涉及广义相对论。Noether第一定理不仅已成为研究经典力学和经典场论中,而且已成为研究量子力学和量子场论中对称性与守恒量关系的基础。本文介绍了Noether的这篇论文和她思想的传播,以及经典力学中的Noether定理。

量子绝热定理研究

量子绝热定理是量子理论的重要原理之一,它在应用中的非自洽性的发现引起了物理学家与数学家的关注.本文在简要回顾量子绝热定理的近期研究状况的基础上,简述一致缓慢演化、最终缓慢演化、ε-一致缓慢演化、ε-最终缓慢演化、CPT-框架、PT-对称算子等概念,给出了经典量子系统与PT-对称量子系统中的量子绝热演化定理.量子绝热逼近定理及绝热误差估计定理.

El-Nabulsi模型下非标准Lagrange函数的动力学系统的Noether定理

研究El-Nabulsi模型下基于非标准Lagrange函数的动力学系统的Noether定理.建立了基于指数Lagrange函数和Lagrange函数幂函数等两种非标准Lagrange函数的Hamilton原理,得到了系统的Euler-Lagrange方程;依据Hamilton作用量在无限小变换下的不变性,给出了Noether对称变换与准对称变换的条件,建立了动力学系统基于非标准Lagrange函数的Noether定理.文末举例说明结果的应用.

用Noether定理确定各向同性谐振子的守恒量

用Noether定理确定了二维、三维各向同性谐振子的守恒量,并指出独立守恒量数与确定各向同性谐振子所需的参数数目相同.