
【化】 dynamical variable
dynamics; kinetics
【化】 dynamics; kinetics
【醫】 dynamics; kinetics
variable
【計】 V; variable
【化】 variable
【醫】 variance
動力學變量(Dynamic Variables)是物理系統演化過程中用于描述狀态變化的核心參量,在漢英詞典中常譯為"dynamic variables"或"kinematic variables"。該術語在力學、熱力學和量子物理等領域的應用存在差異:
經典力學框架
以拉格朗日方程為例,廣義坐标$q_i$和廣義動量$p_i$構成哈密頓體系的核心動力學變量對,滿足正則方程:
$$ dot{q}_i = frac{partial H}{partial p_i}, quad dot{p}_i = -frac{partial H}{partial q_i} $$
該定義源自Goldstein《經典力學》第三章的表述。
統計力學體系
在系綜理論中,微觀狀态變量(如分子位置$mathbf{r}_i$和動量$mathbf{p}_i$)與宏觀狀态函數(如溫度$T$、壓強$P$)通過統計平均建立聯繫,參考Pathria《統計力學》第二章的變量分層理論。
量子場論擴展
規範場論将規範勢$Amu$和場強張量$F{mu u}$視為動力學變量,其量子化過程遵循Yang-Mills理論框架,對應Weinberg《量子場論》第十五章的規範不變性論述。
國際純粹與應用物理聯合會(IUPAP)在2015年發布的《物理學基本術語》白皮書中特别強調,動力學變量的選擇需滿足可觀測性原則和運動方程閉合性要求。美國物理學會期刊Physical Review D多篇論文證實,該标準在引力波探測的數值模拟中得到驗證。
動力學變量是描述物理系統動态行為的基本量,它們隨時間變化并參與系統動力學規律的表達。以下是詳細解釋:
動力學變量指在力學系統中直接參與運動方程、決定系統演化過程的物理量。它們的特點是:
牛頓力學框架:
分析力學體系:
特征 | 動力學變量 | 非動力學變量 |
---|---|---|
時間依賴性 | 顯含時間 | 常為常數或參數 |
演化規律 | 受運動方程支配 | 固定不變 |
示例 | 位置、動量 | 質量、電荷量 |
在統計力學中,微觀粒子的位置和動量被稱為動力學變量,而溫度、壓強等宏觀量是統計平均結果,不屬于動力學變量。量子力學中,動力學變量對應可觀測量的算符(如位置算符 $hat{x}$、動量算符 $hat{p}$)。
這些變量通過微分方程(如 $frac{dvec{p}}{dt}=vec{F}$)相互關聯,共同描述系統的動态演化過程。理解動力學變量是建立物理模型、求解運動方程的基礎。
【别人正在浏覽】