การแปลงแบบคาโนนิคัล

ในกลศาสตร์แฮมิลตัน การแปลงแบบคาโนนิคัล คือ การเปลี่ยนแปลงของพิกัดคาโนนิคัล (q, p, t) → (Q, P, t) ซึ่งยังคงรูปแบบของสมการแฮมิลตันไว้ ในบางครั้งก็ถูกเรียกว่า รูปแบบความสัมพันธ์ของตัวแปร (form invariance) ไม่จำเป็นที่จะต้องรักษารูปแบบของกลศาสตร์แฮมิลตันเดิมเอาไว้ การแปลงแบบคาโนนิคัลสามารถนำไปใช้ได้อย่างมีรูปแบบ ซึ่งนำไปสู่สมการของแฮมิลตัน-จาโคบี (วิธีการที่ใช้สำหรับคำนวณพลังงานที่อนุรักษ์) และทฤษฎีของลีอูลวิลลี่ (ตัวพื้นฐานของกลศาสตร์สถิติคลาสสิก)เนื่องจากกลศาสตร์แบบลากรองจ์ขึ้นอยู่กับพิกัดทั่วไป การแปลงพิกัด qQ จะไม่ส่งผลต่อรูปแบบสมการของลากรางจ์ (Lagrange’s equation) และด้วยเหตุนี้ จึงไม่ส่งผลกระทบต่อรูปแบบสมการของแฮมิลตัน (Hamilton’s equation) ด้วย ถ้าหากเราเปลี่ยนแปลงโมเมนตัมด้วยวิธีการแปลงเลอจองก์ (Legendre transform) แทนในสมการดังนั้น การแปลงพิกัด (หรือ การแปลงจุด (point transformations)) จึงเป็นหนึ่งในวิธีการแปลงฯ อย่างไรก็ตาม ระดับการแปลงแบบคาโนนิคัลเป็นที่ยอมรับมากขึ้น ตั้งแต่การแปลงพิกัดทั่วไปแบบเก่า โมเมนตัมและแม้กระทั่งเวลาอาจจะถูกรวมกันในรูปแบบพิกัดทั่วไปและโมเมนตัมแบบใหม่ การแปลงแบบคาโนนิคัลที่ไม่มีพจน์ของเวลาจะถูกเรียกว่าการแปลงแบบคาโนนิคัลที่ถูกจำกัด (restricted canonical transformations) (ตำราเรียนหลายเล่มก็พิจารณาแต่กรณีนี้)เพื่อความชัดเจน เราจำกัดการนำเสนอไว้ที่แคลคูลัสและกลศาสตร์คลาสสิก ผู้อ่านหลาย ๆ คน คงคุ้นเคยกับคณิตศาสตร์ขั้นสูง เช่น cotangent bundles, exterior derivatives และ symplectic manifolds สามารถอ่านได้จากบทความที่เกี่ยวข้องกับ symplectomorphism (การแปลงแบบคาโนนิคัลเป็นกรณีพิเศษของ symplectomorphism) อย่างไรก็ตาม คำแนะนำสั้น ๆ ทางคณิตศาสตร์สมัยใหม่อยู่ที่ท้ายของบทความนี้

ใกล้เคียง

การแปลสิ่งเร้าผิด การแปลการพินิจภายในผิด การแปลงหน่วยอุณหภูมิ การแปรผันทางพันธุกรรม การแปลสิ่งเร้าผิดเชิงบวก การแปลสิ่งเร้าผิดว่าควบคุมได้ การแปลงฟูรีเย การแปลงพื้นที่เพื่อเปลี่ยนชนชั้น การแปรสัณฐานแผ่นธรณีภาค การแปลงโคไซน์ไม่ต่อเนื่อง