解析力学 物2年

担 当 者 単 位 数 配当年次 学 期 曜 日 時 限
井田 大輔 准教授 2 2 第1学期 3

授業の目的・内容

Newton 形式の背後にあって、より洗練された古典力学の原理を学ぶ。
Newton 形式においては、いくつかの質点の運動が各質点の運動量、力といったベクトル量のみたす連立微分方程式によって記述されるのに対し、解析力学では、それら運動方程式のすべてが作用積分とよばれる単一のスカラー量を最小にするという原理によって表現される。この定式化は、任意の座標系に対する運動方程式の変換、拘束条件のもとでの運動の解析といった問題に対し有利な解法を与えるという手法的優位性をもつうえ、同じ現象でも見通しのよい視点を与えてくれるという、理論上の利点を有する。
また、この形式は質点の力学に留まらず、電磁気学、統計力学、一般相対論、量子力学、場の量子論といった、あらゆる理論の基礎となる概念を導入する。

授業計画

導入
Lagrange 形式
一般化座標
配位空間
変分法
最小作用の原理
Euler-Lagrange 方程式
対称性と保存則
Lagrangeの未定乗数法
10 Hamilton 形式
11 Legendre 変換
12 一般化運動量
13 相空間
14 Hamilton の正準方程式
15 正準変換
16 正準不変量
17 Hamilton-Jacobiの方法

成績評価の方法

第1学期 (学期末試験) :試験を実施する

参考文献

ランダウ, リフシッツ力学東京書籍
大貫義郎解析力学岩波書店