為什麼動量的量綱mv看起來像是能量的量綱 mv 2的導函式,他們之間有什麼聯絡?

時間 2021-05-29 22:57:51

1樓:星聖HJT

1.可以這樣講,廣義動量的定義本身就是拉格朗日量L關於廣義速度的導數。

2.而在唯能論的拉格朗日力學中,一切都是從此系統的廣義座標,動能,勢能與廣義(主動)力出,即動量是用能量定義出來的概念。

3.考慮在牛頓時空裡運動的自由粒子,若其勢能V為常數,我們可不失一般性置V=0,其拉格朗日量L便等於粒子的動能

4.而在牛頓時空的預設的背景空間裡,粒子的動能為1/2·mv

注意到,對自由粒子而言機械動量也是廣義動量的一種,結合1.3.4,便得出樓主想要的結論了。

值得注意的是,3條件不能忽視,如果物理規律演化的背景時空一旦改變,這個結論將不再正確。

例:在狹義相對論的閔可夫斯基時空中,拉格朗日量不再是動能與勢能之差,而是通過極小作用量或哈密頓量通過勒讓得變換匯出的。約定光速c=1, 此時,自由粒子的動能為mγ-m, 動能為γmu, 而動能關於速度的導數為-3γmu。

兩者都是自由粒子,唯一的不同便是物理過程演化的時空背景不同,這便是時空背景的差異造成了樓主的正確與否。

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