拉格朗日力學

廣義動量

推廣後的動量。對自由粒子它就是熟悉的 m v,但配到一個角座標上時它變成角動量,而對磁場中的帶電粒子它還多出一個場的項。廣義動量就是「對某個給定座標而言,扮演動量角色」的那個量。

它定義為 p_i = partial L / partial q_dot_i,是與座標 q_i 共軛的動量。對 L = (1/2) m x_dot^2 - V,它如預期是 p = m x_dot;對一個轉動座標 theta,它是 p_theta = partial L / partial theta_dot,正是角動量。它恰恰就是尤拉-拉格朗日方程令其時間導數等於廣義力的那個量。

它是通往哈密頓力學的橋梁:哈密頓量是透過勒讓德變換、把每個速度 q_dot 換成其共軛動量 p 而建立的,而當某座標為循環座標時,被守恆的正是它。一個關鍵的誠實提醒:正則動量一般並不等於力學動量 m v。對磁場中的電荷 p = m v + q A,而在量子力學中被提升為算符 -i hbar d/dq 的正是這個正則 p,而非 m v。

對磁場中的帶電粒子,正則動量是 p = m v + q A,而不僅僅是 m v。

配到角度上它就是角動量;在場中它會多出 q A。

只要拉格朗日量透過像 q A dot v 這樣的項與速度有關,正則(共軛)動量就不等於運動學動量 m v。

又称
conjugate momentumcanonical momentump_i共軛動量正則動量