三大力学体系的对称性和三类守恒量的一些问题研究

三大力学体系的对称性和三类守恒量的一些问题研究

论文摘要

本文围绕约束力学系统的对称性和守恒量这一主题,主要研究Lagrange体系、Nielsen体系及Appell体系的Noether对称性与Noether守恒量、Lie对称性与Hojman守恒量,Mei对称性与Mei守恒量问题.目前, Nielsen体系的对称性与守恒量的研究方面,相对运动动力学系统的研究还很少涉及.1899年,法国著名数学家Appell得到了Appell方程.此后Appell方程成为分析力学理论中三大力学体系之一,在分析力学理论中具有重要地位.近几十年来,我国学者对Appell体系及其对称性与守恒量的研究虽然也有一些进展,但还有很大的发展空间.此外,有关Lagrange系统的特殊统一对称性以及Noether-Lie对称性的研究也尚不完善.通过本文的研究,弥补了Nielsen体系的对称性与守恒量问题;发展了Appell体系的对称性和守恒量研究,同时也完善了Lagrange系统对称性和守恒量研究的不足.第一章:概述对称性与守恒量的发展史及国内外研究现状,介绍课题意义,阐明本文的研究目的和内容.第二章:简介本文所研究内容需要理解的基本概念和基本理论.第三章:主要研究Nielsen体系的对称性和守恒量的一些问题.第四章:主要研究Appell体系的对称性和守恒量的一些问题.第五章:主要研究Lagrange体系的对称性和守恒量的一些问题.第六章:总结本文的研究工作,展望未来研究的若干方向.

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 对称性与守恒量概述
  • 1.1.1 对称性的认识
  • 1.1.2 对称性与守恒量的关系
  • 1.2 对称性与守恒量的研究意义及研究进展
  • 1.2.1 研究意义
  • 1.2.2 国内外对称性与守恒量的研究进展
  • 1.3 本文研究要解决的关键问题和创新之处
  • 1.3.1 要解决的关键问题
  • 1.3.2 创新之处及研究成果
  • 第二章 基本概念和基本理论
  • 2.1 基本概念
  • 2.2 基本理论
  • 2.2.1 对称性方法
  • 2.2.2 一些重要定理
  • 第三章 Nielsen 体系
  • 3.1 相对运动动力学系统Nielsen 方程的Noether 对称性和Noether 守恒量
  • 3.1.1 系统的运动微分方程
  • 3.1.2 Noether 对称性的定义和判据
  • 3.1.3 Noether 对称性导致的Noether 守恒量
  • 3.1.4 算例
  • 3.2 相对运动动力学系统Nielsen 方程的特殊Lie 对称性和Hojman 守恒量
  • 3.2.1 系统的运动微分方程
  • 3.2.2 相对运动动力学系统Nielsen 方程的Lie 对称性和Hojman 守恒量
  • 3.2.3 算例
  • 3.3 Nielsen 方程Mei 对称性导致的一种新型守恒量
  • 3.3.1 Nielsen 方程的Mei 对称性及判据
  • 3.3.2 Nielsen 方程Mei 对称性导致的新型结构方程和新型守恒量
  • 3.3.3 算例
  • 3.4 本章小结
  • 第四章 Appell 体系
  • 4.1 相对运动动力学系统Appell 方程的特殊Lie 对称性和Hojman 守恒量
  • 4.1.1 相对运动动力学系统的Appell 方程和运动微分方程
  • 4.1.2 相对运动动力学系统Appell 方程的特殊Lie 对称性的确定方程
  • 4.1.3 相对运动动力学系统Appell 方程的特殊Lie 对称性导致的Hojman 守恒量
  • 4.1.4 算例
  • 4.2 相对运动动力学系统Appell 方程Mei 对称性导致的Mei 守恒量
  • 4.2.1 相对运动动力学系统Appell 方程的Mei 对称性及其判据
  • 4.2.2 相对运动动力学系统Appell 方程Mei 对称性的结构方程和Mei 守恒量
  • 4.2.3 算例
  • 4.3 Appell 方程Mei 对称性导致的一种新型守恒量
  • 4.3.1 完整系统Appell 方程的Mei 对称性判据
  • 4.3.2 完整系统Appell 方程Mei 对称性导致的新型守恒量
  • 4.3.3 算例
  • 4.4 完整系统Appell 函数表示的Appell 方程的特殊Lie-Mei 对称性和守恒量
  • 4.4.1 系统的运动微分方程
  • 4.4.2 系统的特殊Lie-Mei 对称性和守恒量
  • 4.4.3 算例
  • 第五章 Lagrange 体系
  • 5.1 Lagrange 系统Mei 对称性的Ⅲ型结构方程和Ⅲ型守恒量
  • 5.1.1 Lagrange 系统的Mei 对称性及其判据
  • 5.1.2 Lagrange 系统Mei 对称性的Ⅲ型结构方程和Ⅲ型Mei 守恒量
  • 5.1.3 算例
  • 5.2 Lagrange 系统的特殊Noether-Lie 对称性和特殊守恒量
  • 5.2.1 Lagrange 系统的特殊Noether-Lie 对称性和特殊守恒量
  • 5.2.2 Lagrange 系统的特殊Noether-Lie 对称性及其导出的特殊守恒量
  • 5.2.3 算例
  • 5.3 本章小结
  • 第六章 总结与展望
  • 6.1 总结
  • 6.2 展望
  • 致谢
  • 参考文献
  • 附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文
  • 相关论文文献

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