Concircular tensors in Spaces of Constant Curvature: With Applications to Orthogonal Separation of The Hamilton-Jacobi Equation
我们研究了常曲率空间中的共圆张量,然后将所得结果应用于这些空间上的Hamilton-Jacobi方程的正交分离问题。任何分离测地线哈密顿-雅可比方程的坐标都称为可分离坐标。具体为常曲率的空间,我们得到的典范形式的共圆张量模的等距群的行动,我们得到的不可约共圆张量诱导的可分坐标,我们得到翘曲的产品适应可约共圆张量。利用这些结果,我们展示了如何枚举等距不等价的正交可分坐标,构造从可分坐标到笛卡尔坐标的变换,并执行Benenti-Escherart-Kalnins-Miller(BEKM)分离算法分离自然Hamilton-Jacobi方程。
2015-09-28 math-ph math.MP
Separation of variables in an asymmetric cyclidic coordinate system
本文对三维欧几里得空间中Laplace方程在一个最一般的正交非对称共焦循环坐标系中的解进行了整体分析,该坐标系允许通过分离变量得到解。我们把这个坐标系称为五圈坐标,因为坐标表面由两个亏格为零的圈、一个亏格为一的圈和两个亏格为零的不连通圈给出,其中两个亏格为零的圈表示彼此在单位球面上的反演。这个坐标系是由球面-圆锥坐标在四维欧几里得空间上的球极平面投影得到的。该坐标系中的调和函数由具有五个基本奇点的二阶Fuchsian常微分方程的解的乘积给出。在此坐标系中,利用多参数谱理论,在非对称共焦圆坐标面所围成的区域内,求解了整体调和函数的狄利克雷问题。
2013-01-16 math-ph math.AP math.CA
Classification of Hamilton-Jacobi separation in orthogonal coordinates with diagonal curvature
我们发现所有的正交度量的测地线的哈密顿-雅可比方程分离和黎曼曲率张量满足一定的方程(称为对角曲率条件)。所有常曲率的正交度量都满足对角曲率条件。我们发现的度量要么对应于一个Benenti系统,要么是翘曲的产品度量,其中诱导度量的基础流形对应于一个Benenti系统。此外,我们发现,大多数度量的特点是由共圆张量,这些度量,称为Kalnins-Escherart-Miller(KEM)度量,有一个内在的特征,可以用来获得它们。结合其他结果,我们表明,我们发现的度量构成所有可分离的度量的常曲率的黎曼空间和de Sitter空间。
2014-04-09 math-ph math.MP
Killing tensors, Warped Products and The Orthogonal Separation of The Hamilton-Jacobi Equation
我们研究Killing张量的上下文中的翘曲产品和应用结果的问题的正交分离的Hamilton-Jacobi方程。这项工作的动机主要是由常曲率空间的情况下,翘曲产品是丰富的。我们首先描述了Killing张量在翘曲积中具有自然的代数分解。然后,我们应用这个结果,以显示如何可以获得Killing-Stackel空间(KS-空间)的可分坐标系可分解的翘曲产品。这一结果与Benenti关于构造某些特殊可分坐标的KS-空间的理论相结合,可以用来得到Kalnins和Miller在常曲率黎曼空间中找到的所有正交可分坐标的KS-空间。接下来,我们的特点是当一个自然的哈密尔顿是可分离的坐标分解在一个扭曲的产品表明,最初由Benenti给出的条件可以减少。最后,我们使用这个特征和共圆张量(一种特殊类型的torsionless共形Killing张量)开发一个通用的算法,以确定当一个自然的哈密尔顿是可分的一个特殊类的可分坐标,其中包括所有正交可分坐标在常曲率空间。
2014-04-11 math-ph math.MP
Separation of variables for type $D_n$ Hitchin systems on hyperelliptic curves
我们使用分离的变量找到明确的公式达布坐标希钦系统的超椭圆曲线上的简单李代数类型$D_n$。
2019-02-20 math-ph math.MP
Polyelliptic coordinates for solving the Schrödinger and Helmholtz equations
利用多个局部椭圆坐标系建立了一个新的多椭圆坐标系,该坐标系是正交的,且允许分离变量。这样的坐标系可以给出量子力学和衍射理论中一些尚未解决的问题的精确解。
2014-09-23 math-ph math.MP
Haantjes algebras, Zernike system and separation of variables
Instituto de Ciencias Matemáticas(数学科学研究所);Università degli Studi di Milano, Dipartimento di Matematica “Federigo Enriques”(米兰大学费德里戈·恩里克斯数学系);INFN Sezione di Milano(意大利国家核物理研究所米兰分部)
本文通过构造显式的 Darboux-Haantjes 坐标,解决了经典 Zernike 系统(N=2)的变量分离问题,并证明了对于 N≥3 存在障碍,需要动量依赖的规范变换。
2026-05-25 math-ph math.MP
Solutions of Helmholtz and Schrödinger Equations with Side Condition and Nonregular Separation of Variables
Olver和Rosenau通过施加一个边条件研究了(一般是非线性的)偏微分方程的群不变解。我们将类似的思想应用于有限维哈密顿系统的特殊情况,即具有$N$维黎曼流形和伪黎曼流形上的势的哈密顿-雅可比、亥姆霍兹和时间无关的薛定谔方程,但具有线性边条件,其中更多的结构是可用的。我们表明,要求$N-1$交换二阶对称算子,模的二阶线性边条件对应于非正则分离变量的正交坐标系,其特征在于由一个广义Stäckel矩阵。通过真正的非正则分离得到的坐标和解与通过变量的正则分离得到的坐标和解是不同的。我们开发这些系统的理论,并提供例子。
2012-11-26 math-ph math.MP
Geometrical Theory of Separation of Variables, a review of recent developments
哈密尔顿-雅可比方程的分离变量理论“根据定义”与使用特殊类型的坐标有关,例如椭圆体上的雅可比坐标或欧几里得空间中的Stäckel系统。然而,以一种与坐标无关的方式发展这个理论是可能的,也是有用的:这就是变量分离的几何理论。它涉及几何对象(如特殊子流形和叶理)以及特殊向量和张量场,如Killing向量和Killing两张量(即一阶和二阶等距),以及它们的保形扩张;二次第一积分与Killing两张量有关。近年来,可分系统提供了从不同角度研究的数学结构。我们在这里提出了一个简短的审查,这些结构和它们的应用,特别考虑到潜在的几何形状。讨论了Killing张量、二次一阶积分及其相关的二阶微分算子之间的代数关系以及可分系统逼近的某些方面。本文已作为海报在动力学日欧洲2008年,代尔夫特2008年8月25日至29日。
2009-07-17 math-ph math.MP
Potentials allowing integration of the perturbed two-body problem in regular coordinates
本文研究了用$L$变换得到的某些坐标系中的分离变量问题。示出了允许在扰动两体问题中分离常规变量的势。该势包含两个任意光滑函数。一个潜在的例子被认为是允许明确的解决方案的问题的椭圆函数。有界和无界运动的情况下示出。给出了数值实验结果。
2013-03-25 math-ph math.MP nlin.SI
Two-elliptic coordinates. Eigenfunctions and eigenvalues
利用椭圆坐标系建立了一类新的二维正交分离变量坐标系。构造了这些系统的特性曲线图,并与Mathieu的特性曲线图进行了比较。可能的应用是在量子力学,衍射理论,振动和经典动力学。
2013-12-13 math-ph math.MP
On Separation of Variables for Homogeneous SL(r) Gaudin Systems
利用最近引进的齐次Gaudin模型的双哈密顿结构,我们找到了sl(r)情形的一组新的分离坐标。
2004-02-17 math-ph math.MP nlin.SI
Quantum Integrable Systems arising from Separation of Variables on S3
本文研究3维球面6种可分离正交坐标系下分离薛定谔方程生成的量子可积系统,推导对应方程、分类本征函数、计算联合谱,发现长球系统存在量子单值性,是经典对应研究的配套工作。
2024-05-14 math-ph math.CA math.DS
Orthogonal separation of variables for spaces of constant curvature
Loughborough University(拉夫堡大学);Moscow State University(莫斯科国立大学);Friedrich Schiller Universität Jena(耶拿弗里德里希·席勒大学)
研究常曲率空间中正交分离坐标及其与平坦或广义平坦坐标的转换关系,推导对应的 Killing 张量和 Stäckel 矩阵公式。
2023-12-20 math-ph math.DG math.MP
Complete separation of variables in the geodesic Hamilton--Jacobi equation in four dimensions
本文列出了四维中任意符号且允许测地 Hamilton--Jacobi 方程变量完全分离的所有度量,明确给出仅有的十类可分离度量及其典型形式,并求出了每个典型度量的对合独立守恒律全集。
2023-11-21 gr-qc math-ph math.MP
On Separation of Variables for Symmetric Spaces of Rank1
本文证明秩1对称空间具有对角坐标当且仅当具有常截面曲率,并确定复射影空间与复双曲空间上分离坐标恰好有n个可忽略坐标,从而完善了相关变量分离理论。
2025-04-07 math-ph math.DG math.DS
R-separation of variables for the conformally invariant Laplace equation
确定了n维黎曼流形上共形不变Laplace方程的R-分离变量的条件,并与零测地线Hamilton-Jacobi方程的可加分离变量的条件进行了比较.详细研究了三维情形,证明了在任何共形平坦流形上,两个方程在同一坐标系中分离。
2008-03-25 math-ph math.MP
Spin 1 particle on 4-dimensional sphere: extended helicity operator, separation of the variables, and exact solutions
在常正曲率的三维弯曲空间中研究了自旋为1的粒子.定义了一个扩展的螺旋度算子,并在准圆柱坐标系下将变量分离到基于四元组的10维Duffin-Kemmer方程中。用超几何函数精确求解了该问题,得到了由三个离散量子数决定的能谱。过渡到一个无质量的情况下的电磁场进行。
2012-03-22 math-ph math.MP
Some integrable systems of algebraic origin and separation of variables
一条平面代数曲线,其牛顿多边形含有d个格点,可以由它所通过的d个点给出。然后将其方程Poisson交换的系数视为这些点坐标的函数。在O.Babelon和M.Talon 2002年的工作中观察到。我们制定了一个概括这一事实的分离变量和证明关系隐含的泊松交换性。用这种方法得到的可积系统的例子包括Lagrange和Hermit插值多项式的系数、Weierstrass曲线模型的系数。
2017-12-12 math-ph math.MP
Third-order superintegrable systems with potentials satisfying nonlinear equations
研究了二维欧氏空间中超可积系统允许正交坐标系分离变量和函数独立三阶积分的条件。它表明,只有系统,分开在子群型坐标,笛卡尔或极,承认潜力,可以描述的非线性特殊功能。在抛物线或椭圆坐标分离系统被证明有潜力,只有不可移动的奇点。
2015-01-02 math-ph math.MP
Superintegrable systems from block separation of variables and unified derivation of their quadratic algebras
提出了一种基于块坐标分离变量构造$D$维极小超可积系统的新方法。给出了两类新的具有分块坐标的$N$($N\leq D$)奇异项的超可积系统,它们涉及任意函数.这些哈密顿量推广了奇异振子和开普勒系统。我们通过分离变量得到了它们的精确能谱。我们还得到了这些模型的运动积分所满足的二次代数。我们展示了如何二次对称代数可以构造的规范变换的新应用程序的非分区的情况下。我们证明,这些二次代数结构显示出普遍的性质,其形式是独立的奇异电位的功能。
2019-09-07 math-ph math.MP nlin.SI
The Fourier U(2) Group and Separation of Discrete Variables
二维屏幕上几何光学的线性正则变换形成群$Sp(4,R)$,其最大紧致子群是傅立叶群$U(2)_F$ ;这包括各向同性和各向异性傅立叶变换、屏幕旋转和光线位置和光学动量相空间中的回转。将经典光学变形为一个哈密顿系统,其位置和动量的范围超过一个有限的值集,导致我们的有限振子模型,这是由李代数$so(4)$。两个不同的子代数链被用来模拟阵列的$N^2$点放置沿笛卡尔或极(半径和角度)坐标,从而实现一种情况下的分离在两个离散坐标。该空间中的$N^2$ -向量是这两个网格中的任何一个上的数字(像素化)图像,通过么正变换相关。在这里,我们研究的幺正作用的模拟傅立叶群的图像,其旋转是特别明显的。
2011-06-01 math-ph math.MP physics.optics
Classical Multiseparable Hamiltonian Systems, Superintegrability and Haantjes Geometry
我们表明,理论的经典哈密顿系统承认分离变量可以制定的背景下($ω, \mathscr{H}$)结构。它们是赋有相容Haantjes代数$\mathscr{H}$的辛流形,即Haantjes挠率为零的(1,1)-张量场代数.一类特殊的坐标,称为达布-汉杰斯坐标,将从与可分系统相关的汉杰斯代数构造。这些坐标使相应的哈密尔顿-雅可比方程的变量的加法分离。我们将证明一个多可分系统允许与分离坐标系一样多的$ω\mathscr{H}$结构。特别是,我们将证明,一个大类的多可分,超可积系统,包括Smorodinsky-Winternitz系统和一些物理相关的系统与三个自由度,具有多个Haantjes结构。
2022-01-02 math-ph math.MP nlin.SI
The singular and the 2:1 anisotropic Dunkl oscillators in the plane
两个Dunkl振荡器模型被认为是:一个奇异的和其他2:1的频率比。这些模型由包含两个变量x和y中的反射算子的哈密尔顿算子定义。奇异或笼状Dunkl振子是二阶超可积的,并且在笛卡尔坐标和极坐标中都允许分离变量。用代数方法得到了哈密顿量的谱,分离出的波函数用雅可比多项式、拉盖尔多项式和广义厄米多项式表示。对称生成元由一维模型的su(1,1)动力学算子构造,并生成一个三次对称代数。根据分离变量的对称性,奇异Dunkl振子的对称代数是二次的,并且可以与具有中心对合的Askey-Wilson代数AW(3)的特殊情况相一致。2:1各向异性Dunkl振子模型也是二阶超可积的。用代数方法得到系统的能量,用动力学算子构造对称生成元,得到的对称代数是二次的。一般系统似乎只在笛卡尔坐标系中才允许分离变量。分离发生在笛卡尔坐标和抛物线坐标的特殊情况下被认为是。在后一种情况下,波函数满足双汇流Heun方程,并依赖于一个超越分离常数。
2013-07-25 math-ph math.MP quant-ph
Delta-like singularity in the Reduction of the Laplace Equation for Spherical Coordinates and the Validity of Radial Schrodinger Equation
通过在球坐标系中对拉普拉斯算子进行变量分离的仔细探索,我们得到了额外的δ形奇异性,消除这种奇异性限制了径向波函数在原点处的存在。该约束具有径向薛定谔方程的边界条件的形式。
2010-07-31 hep-th math-ph math.MP
Particle in a field of two centers in prolate spheroidal coordinates: integrability and solvability
我们分析了一个粒子,两个中心的量子问题,承认分离的变量在长椭球坐标,一个自然的限制H $_2^+$分子离子满足。对称算子被明确地构造。我们给出了详细的哈密顿约化的3D系统的2D系统与修改后的潜力,是可分离的椭圆坐标系。指出了长球坐标空间中薛定谔算符具有双周期性的势函数,包括H $_2^+$分子离子的势函数。我们研究可能的潜力,承认确切的可解性,以及我们已知的所有模型与分离方程的(准)确切的可解性。我们发现二阶超可积和共形超可积系统与这些易处理的问题之间有着深刻的联系。特别是,我们推导出一个一般的4参数表达式的模型势,总是可积的,是共形超可积的一些参数的选择。
2014-02-16 math-ph math.MP nlin.SI
Integrable Systems Arising from Separation of Variables on $S^{3}$
我们证明了球面$S^3$上的正交可分坐标空间诱导出一个自然的可积系统族,经过辛约化后得到$S^2 \times S^2$上的一个可积系统族.族的通用成员对应于椭球坐标。利用相容Poisson结构理论研究了动量映射的临界点和临界值。有趣的结构出现,因为椭球坐标系可以以各种方式退化,并且$S^3$上所有可能的正交可分坐标系(包括退化)都具有Stasheff多面体$K^4$的拓扑,这是一个五边形。我们描述了如何通用的可积系统退化,以及如何出现的全球$SO(2)$和$SO(3)$对称性的主要功能,组织的各种退化系统。对于整个家庭,我们表明,有一个行动地图的形象是一个等边三角形。当存在更高的对称性时,该三角形“展开”为半复曲面多边形(当存在一个全局$S^1$ -作用时)或德尔赞特多边形(当存在两个全局$S^1$ -作用时)。我们相信,这个家庭的可积系统是一个自然的游乐场理论的整体辛分类的可积系统。
2023-02-26 math-ph math.DS math.MP
Block-Separation of Variables: a Form of Partial Separation for Natural Hamiltonians
我们研究扭曲产品$H=α^rH_r$的自然自治哈密尔顿$H_r$,每一个依赖于一个单独的集合,这里称为单独的$r$块,变量。我们表明,当扭曲函数$α^r$是一个块Stäckel矩阵的逆的行,$H$的动态减少到动态的$H_r$,修改的标量势仅取决于相应的$r$块的变量。这是一种变量的部分分离。我们的特点是这种块分离在一个不变的方式写在块形式的Stäckel分离变量的经典结果。我们对$\mathbb E^3$的块可分坐标进行了分类。
2019-02-23 math-ph math.DS math.MP
Fourth order superintegrable systems separating in Polar Coordinates. I. Exotic Potentials
我们给出了二维欧氏空间中所有具有以下性质的实量子力学势:1。他们允许分离变量的薛定谔方程在极坐标,2。他们允许一个独立的四阶运动积分,3。结果表明,它们的角相关部分$S(θ)$不满足任何线性微分方程。在这种情况下,它满足一个具有Painlevé性质的非线性常微分方程,并且它的解可以用Painlevé超越$P_6$表示。我们还研究了相应的经典类似物的这些潜力。在经典情形下构造了运动积分的多项式代数。
2017-10-27 math-ph math.MP
(1+1)-dimensional separation of variables
本文研究了具有不定签名的二维流形上测地线流局部可分的一般条件。这等价于证明双曲平面上的二维自然哈密顿系统具有运动的第二积分,该积分是与二阶Killing张量相关的动量的二次多项式。我们研究的可能性,该积分是由一个给定的能量超曲面上的哈密顿流保存(弱可积性),并推导出额外的要求,必须有守恒在任意值的哈密顿量(强可积性)。利用零坐标,我们证明了在弱可积的情况下,不变量的首阶系数是单变量的任意函数。在强可积的情况下,这些函数在坐标系中是二次多项式。我们发现,对于$(1+1)$维系统有三种可能的类型的共形Killing张量,因此,三个不同的可分性结构相比,单一的标准Hamilton-Jacobi型分离在正定的情况下。新的分离结构之一是复/调和型,其特征在于复分离变量。另一种新的类型是线性/零分离时发生的共形Killing张量有一个零特征向量。
2007-10-23 math-ph math.MP nlin.SI
New Separation of Variables for the Classical XXX and XXZ Heisenberg Spin Chains
对具有退化扭矩阵的经典可积XXX和XXZ自旋链提出了一种非标准分离变量法。我们表明,这种扭曲矩阵的情况下,可以互换的作用,经典的分离功能$A(u)$和$B(u)$和构建一个新的完整的分离变量,满足更简单的分离方程和更简单的阿贝尔方程相比,标准的分离变量的Sklyanin。我们表明,对于某些情况下的扭曲矩阵的构造分离的变量可以直接识别与作用角坐标。
2020-06-02 math-ph math.MP nlin.SI
Poisson Pencils, Integrability, and Separation of Variables
本文介绍了一种用分离变量法求解Hamilton-Jacobi方程的新方法。这种方法是基于泊松括号束的概念和双哈密顿方法的可积系统。我们将讨论如何可分性条件可以在这样一个几何设置的内在特点,分离坐标的定义被包含在\bih结构本身。最后,我们讨论了这些结构的详细研究一个特定的例子,基于推广的经典户田格。
2003-10-21 math-ph math.MP nlin.SI
The space-time models with dust matter that admit separation of variables in Hamilton-Jacobi equations of a test particle
本文给出了尘埃物质在特殊坐标系存在下的时空模型的特征,其中单粒子Hamilton-Jacobi方程可用完全分离变量法积分。所得到的函数形式的4-速度场和能量密度的物质的所有类型的空间正在考虑中。
2015-10-12 gr-qc hep-th math-ph
Superintegrability, Lax matrices and separation of variables
我们展示了如何超可积的某些系统可以推导出存在的多个参数的合理的拉克斯矩阵表示。这也与这样的系统允许坐标系的参数族中的变量分离的事实有关。
2006-01-24 hep-th math-ph math.MP
New infinite families of $N$th-order superintegrable systems separating in Cartesian coordinates
研究了二维欧氏空间$E_2$中的超可积量子系统,该空间允许笛卡尔坐标中的变量分离。除了哈密顿量$H$和运动的二阶积分$X$,负责分离变量,他们允许第三个积分,这是一个多项式的顺序$N\, (N\geq3)$在组件$p_1, p_2$的线性动量。我们专注于双重奇异的潜力,即潜力$V(x, y) = V_1(x) + V_2(y)$,既不$V_1(x)$,也不$V_2(y)$满足任何线性常微分方程。本文提出了两个新的$E_2$中的超可积系统无限族,其积分为$N$阶,其中$V_1(x)$和$V_2(y)$由通过Painlevé检验的非线性常微分方程的解给出.这已针对$3\leq N \leq 10$进行了验证。我们猜想,这将适用于任何双重奇异势和所有$N$,而且势实际上总是具有Painlevé性质。
2020-08-20 math-ph math.MP nlin.SI
Separation of variables in Hamilton-Jacobi and Klein-Gordon-Fock equations for a charged test particle in the Stackel spaces of type (1.1)
在带电粒子的Hamilton-Jacobi方程和Klein-Gordon-Fock方程可用完全分离变量法积分的条件下,找到了Stackel空间电磁势和时空度规的所有等价类,分离变量是用(1.1)型相互交换运动积分的完备集实现的。从而在一个特殊的坐标系中,给定的方程变成抛物型方程。因此,这些度规可以作为描述平面引力波的模型。
2020-12-11 gr-qc math-ph math.MP
Complete separation of variables in the geodesic Hamilton-Jacobi equation
研究任意维度(伪)黎曼流形测地哈密顿-雅可比方程中变量完全分离的Stäckel问题,提出对角线含零的不定度量解决方案,通过等价类划分并列举低维规范可分离度量,彻底解决了任意维度与符号差度量下的该问题。
2023-11-21 gr-qc math-ph math.MP
Eigenvalues of Killing Tensors and Separable Webs on Riemannian and Pseudo-Riemannian Manifolds
给出了一种利用$n$ Killing两张量的特征值构造分离测地线Hamilton-Jacobi方程的坐标网的代数方法.此外,从本征值的分析,信息的可能的对称性的网络叶理出现。审查了三个案例:正交分离、一般分离(包括非正交和各向同性坐标)和共形分离(其中Killing张量由共形Killing张量代替)。通过几个例子说明了该方法,并提供了L-系统的应用。
2007-02-12 math-ph math.MP nlin.SI
Separation of variables for Hitchin systems with the structure group $SO(4)$, on genus two curves
本文针对亏格二曲线上结构群为 $SO(4)$ 和 $SL(2)$ 的 Hitchin 系统,利用 Jacobi 反演映射的类似物转移 Prymian 上的直线缠绕,实现了变量分离并求得轨迹。
2024-04-20 math-ph math.AG math.MP
Algebraic integrability of the classical XXZ spin chain with reflecting boundary conditions
本文分析了具有反射边界的经典XXZ自旋链。我们展示了一个系统的对数正则坐标的相空间推广Sklyanin的分离变量的周期XXZ链,并使用这些坐标来构建系统的作用角变量。我们还集成的流动的反射哈密顿明确的黎曼θ函数。我们分析的核心是模型的代数可积性。
2014-08-22 math-ph math.MP
Two-dimensional superintegrable systems from operator algebras in one dimension
我们开发了新的结构的二维经典和量子超可积哈密顿允许分离的变量在笛卡尔坐标。在经典力学中,我们从一维相空间上的两个函数开始,一个自然的哈密顿量$H$和一个在动量$p.$中的阶数为$N$的多项式。我们假设它们的泊松换位子$\{H,K\}$为零,是一个常数,一个常数乘以$H$,或一个常数乘以$K$。在量子情形下,$H$和$K$是算符,它们的李交换子具有上述性质之一.我们使用这样的$(H,K)$对的两个副本,以产生二维超可积系统在欧几里德空间$E_2$,允许分离的变量在笛卡尔坐标。所有已知的$E_2$中的可分超可积系统都可以用这种方法得到,并且我们得到了$N=4.$中的新系统
2018-10-13 math-ph math.MP
Chandrasekhar separation ansatz and the generalized total angular momentum for the Dirac equation in the Kerr-Newman metric
本文计算了Dirac粒子在Kerr-Newman度规中广义平方总角动量算符$J$的平方根。由双曲塞卡尔分离系数导出的分离常数$λ$是$J$的本征值。在证明了$J$是一个对称算子之后,我们证明了扁球坐标系下Dirac方程的Schirrasekhar Answer的完备性,并导出了传播子$e^{-itH}$的显式表达式.
2006-07-05 gr-qc hep-th math-ph
An Integral Representation for the Dirac Propagator in the Reissner-Nordström Geometry in Eddington-Finkelstein Coordinates
该研究在Reissner-Nordström几何中,利用Eddington-Finkelstein坐标,推导了Dirac传播子的积分表示,以描述粒子在视界外的动力学。
2025-05-21 gr-qc math-ph math.MP
Elastodynamics of radially inhomogeneous spherically anisotropic elastic materials in the Stroh formalism
本文提出了一种求解径向非均匀球各向异性弹性材料弹性动力学问题的方法,即材料,使得$c_{ijkl}= c_{ijkl}(r)$在球坐标系${r,θ,ϕ}$中。时谐位移场$\mathbf{u}(r,θ,ϕ)$以分离变量形式展开,依赖于由振幅依赖于$r$的矢量球谐函数描述的$θ,ϕ$.证明了只有当球面各向异性被限制为横观各向同性且主轴在径向时,这种分离变量解才是可能的,此时振幅由一阶常微分方程组确定.位移场的限制形式,如$\mathbf{u}(r,θ)$,允许这种类型的分离变量的解决方案,为某些较低的材料对称性。这些结果将矩形和圆柱系统弹性动力学的Stroh形式推广到球坐标系。
2011-09-13 cond-mat.mtrl-sci math-ph math.MP
Parabolic Coordinates and the Hydrogen Atom in Spaces H_{3} and S_{3}
在常曲率空间、Lobachevsky H_{3}和Riemann S_{3}模型中,在广义抛物坐标下研究了薛定谔方程的库仑问题.与双曲情形相反,在球面空间S_{3}中,这样的抛物坐标变成复值,对它们有附加的约束。本文详细地介绍了在两种空间模型中,在带有开普勒势的薛定谔方程的分离变量法中,使用这种实坐标和复坐标的技术;在两种空间中,以显式形式构造了束缚态的能谱和相应的波函数;描述了在两种弯曲空间模型中与龙格-伦茨算子的联系。
2011-08-31 math-ph math.MP quant-ph
Symmetric Separation of Variables for the Extended Clebsch and Manakov Models
本文通过修正双哈密顿变量分离方法,为扩展Clebsch模型构造对称非Stäckel变量分离,其分离曲线亏格为五,并显式给出坐标、动量及Abel方程。
2025-08-05 math-ph math.MP nlin.SI
Separation of Variables and Superintegrability on Riemannian Coverings
本文在覆盖流形$M_k$上引入Stäckel可分离坐标,首次研究自然哈密顿系统的多重可分离性与超可积性,并揭示其与参数$k$的依赖关系。
2023-09-03 math-ph math.MP nlin.SI
Integrability and separation of variables in Calogero-Coulomb-Stark and two-center Calogero-Coulomb systems
提出了N维可积Calogero-Coulomb-Stark系统和双中心Calogero-Coulomb系统,并通过Dunkl算子构造了它们的运动常数.他们的薛定谔方程在抛物和椭圆坐标系中解耦成三个微分方程组,就像库仑-斯塔克和双中心库仑问题一样。Calogero项保留了能级,但改变了它们的简并度。
2016-02-25 cond-mat.str-el hep-th math-ph
Symmetry operators and separation of variables for Dirac's equation on two-dimensional spin manifolds with external fields
在一般的二维自旋流形上计算了与Dirac算子交换的二阶对称性算子,它们分别具有矢量势、标量势和赝标量势。证明了该算子是由背景流形上的Killing向量、二价Killing张量和标量场定义的。从一个非平凡的Killing张量所产生的交换操作员确定相对于相关联的系统的刘维尔坐标和相比,二阶操作员所产生的,从与这些操作员相关联的独特的分离方案获得。几个算例的研究表明,这两种方法所得到的算子是一致的。
2014-07-17 math-ph math.MP nlin.SI
Axisymmetric black holes allowing for separation of variables in the Klein-Gordon and Hamilton-Jacobi equation
我们确定类的轴对称和渐近平坦的黑洞时空的测试克莱因-戈登和汉密尔顿-雅可比方程允许分离的变量。已知的克尔、克尔-纽曼、克尔-森和其他一些引力理论中的黑洞度规都在这里描述的时空类中。它表明,虽然在爱因斯坦-爱因斯坦-高斯-邦纳理论的黑洞度量不允许分离的变量(至少在所考虑的坐标),对于一些应用程序,它可以有效地近似由上述类内的度量。这给了我们一些希望,这里描述的时空类可能不仅对允许变量分离的已知解是通用的,而且对更广泛的度量类也是一个很好的近似,它不允许这样的分离。最后,将轴对称度规的通有形式在径向上用连分式展开,并讨论了它与其它黑洞参数化的关系。
2018-04-16 gr-qc hep-th math-ph
Surface Operators and Separation of Variables
Alday、Gaiotto和Tachikawa证明了某些四维N = 2超对称场论和二维刘维共形场论之间的关系。我们研究这些关系的推广到4d理论与表面运营商。对于一种类型的曲面算子,对应的二维理论是WZW模型,而对于另一种类型-插入额外简并场的刘维尔理论。我们发现,这两个4D理论与表面运营商表现出IR的对偶性,这反映了已知的关系(所谓的分离变量)之间的共形块的WZW模型和刘维理论。此外,我们跟踪这种IR对偶性的膜创建建设相关的系统的M5和M2膜在M理论。最后,我们表明,这种对偶性可以表示为一个显式的关系之间的生成函数之间的变化的自然集之间的达布坐标的希钦模空间的变量。
2015-06-24 hep-th math-ph math.AG