Дополнительные главы гамильтоновой механики
Название спецкурса на английском языке
Additional chapters of Hamiltonian mechanics
Пререквизиты
математический анализ, алгебра, линейная алгебра и геометрия, аналитическая геометрия, дифференциальная геометрия, дифференциальные уравнения, функциональный анализ, теоретическая механика, английский язык
Целевая аудитория
3-6 курс, магистранты
Подразделение
[Кафедра теоретической механики и мехатроники]
Семестр
Полгода (весна)
Тип курса
Спецкурс на английском языке
Учебный год
2024/25
Список тем
Системы ОДУ: фазовый поток, первые интегралы, инвариантные меры, теорема Лиувилля об инвариантных мерах с гладкой плотностью.
Ограничение инвариантной меры на множество уровня первого интеграла. Инвариантная мера отображения Пуанкаре.
Отображение Пуанкаре, его первые интегралы и инвариантные меры.
Отображение Пуанкаре периодической траектории. Мультипликаторы, гиперболичность, условия орбитальной устойчивости.
Теоремы Пуанкаре о возмущении невырожденных периодических траекторий.
Теорема Пуанкаре о возвращении .
Симплектические многообразия. Теорема Дарбу. Инвариантная форма уравнений Гамильтона.
Симплектичность отображения Пуанкаре гамильтоновой системы. Свойства мультипликаторов периодических траекторий гамильтоновых систем.
Скобка Пуассона, порожденная симплектической структурой. Коммутирующие гамильтоновы потоки.
Вырожденные скобки Пуассона. Примеры из динамики твердого тела.
Вполне интегрируемые гамильтоновы системы. Теорема Лиувилля-Арнольда (без доказательства).
Переменные действие-угол гамильтоновой системы с одной степенью свободы.
Устойчивые и неустойчивые многообразия гиперболического состояния равновесия и гиперболической периодической траектории.
Сеператрисы гамильтоновой системы с полутора степенями свободы. Расщепление сепаратрис.
Функция Пуанкаре-Мельникова, существование трансверсальных гомоклинических точек.
Стандартное отображение Чирикова. Антиинтегрируемый предел. Понятие о хаотических системах.
Ограничение инвариантной меры на множество уровня первого интеграла. Инвариантная мера отображения Пуанкаре.
Отображение Пуанкаре, его первые интегралы и инвариантные меры.
Отображение Пуанкаре периодической траектории. Мультипликаторы, гиперболичность, условия орбитальной устойчивости.
Теоремы Пуанкаре о возмущении невырожденных периодических траекторий.
Теорема Пуанкаре о возвращении .
Симплектические многообразия. Теорема Дарбу. Инвариантная форма уравнений Гамильтона.
Симплектичность отображения Пуанкаре гамильтоновой системы. Свойства мультипликаторов периодических траекторий гамильтоновых систем.
Скобка Пуассона, порожденная симплектической структурой. Коммутирующие гамильтоновы потоки.
Вырожденные скобки Пуассона. Примеры из динамики твердого тела.
Вполне интегрируемые гамильтоновы системы. Теорема Лиувилля-Арнольда (без доказательства).
Переменные действие-угол гамильтоновой системы с одной степенью свободы.
Устойчивые и неустойчивые многообразия гиперболического состояния равновесия и гиперболической периодической траектории.
Сеператрисы гамильтоновой системы с полутора степенями свободы. Расщепление сепаратрис.
Функция Пуанкаре-Мельникова, существование трансверсальных гомоклинических точек.
Стандартное отображение Чирикова. Антиинтегрируемый предел. Понятие о хаотических системах.
Список источников
Арнольд В.И. Математические методы классической механики. М.:Наука, 1989.
Болотин С.В., Карапетян А.В., Кугушев Е.И., Трещев Д.В. Теоретическая механика. М.: Академия, 2010.
Цендер Э. Лекции по динамическим системам. М.-Ижевск: Ин-т комп. исслед., 2015.
Трещев Д.В. Гамильтонова механика. Лекционные курсы НОЦ. М.: МИАН, 2006.
Болотин С.В., Карапетян А.В., Кугушев Е.И., Трещев Д.В. Теоретическая механика. М.: Академия, 2010.
Цендер Э. Лекции по динамическим системам. М.-Ижевск: Ин-т комп. исслед., 2015.
Трещев Д.В. Гамильтонова механика. Лекционные курсы НОЦ. М.: МИАН, 2006.
Дополнительная информация
В спецкурсе обсуждаются некоторые динамические и геометрические аспекты гамильтоновой механики, которые обычно остаются за пределами стандартных университетских курсов.
День недели
среда
Время
10:45-12:20
Аудитория
463
Дата первого занятия
Аудитория первого занятия
463
Статус курса
Запись открыта
Форма записи на курс
Заполнение формы записи на курс доступно только студентам. Для записи на курс авторизуйтесь, пожалуйста, в студенческом аккаунте.