An Extended Model of Non-Integer-Dimensional Space for Anisotropic Solids with q-Deformed Derivatives
Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro(里约热内卢联邦农村大学);University of Potsdam(波茨坦大学)
本文提出一种非整数维空间模型,用于研究各向异性固体的热性质,通过q变形导数算子构建分析框架,并推导出声子密度态和比热容的显式表达式,验证了q参数对热力学行为的影响。
2026-04-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
On a connection between a class of q-deformed algebras and the Hausdorff derivative in a medium with fractal metric
在最近的几十年里,出现了各种各样的形式主义,被用来处理复杂系统。其中,我们可以引用Tsallis版本的《非广延统计学》中的q演算,它在应用于广泛的不同系统时取得了不可否认的成功; Kaniadakis的方法,基于相对论和热力学之间的兼容性;分数阶微积分(FC),处理异常传输和其他自然现象的动力学,还有FC的一些局部版本,声称能够研究分形和多重分形空间,并通过分数阶微分方程描述这些空间中的动力学。我们可能会问的问题是,这些替代方法之间是否存在共同点。在这篇简短的文章中,我们讨论了在统计力学的两个不同背景下,即Tsallis框架和Kaniadakis场景中,q-变形代数之间可能的关系,定义在分形介质中的分数导数算子的局部形式,即所谓的Hausdorff导数,映射到具有分形测度的连续介质中。这种联系开辟了新的理论,令人满意地描述动态的分形度量,如多孔或颗粒介质中的运输。与其他替代定义的FC的可能的连接也被考虑。对复杂性的见解连接到粗粒度的时空和物理一般的概念指出。
2015-03-04 cond-mat.stat-mech hep-th math-ph
Deformed Fokker-Planck equation: inhomogeneous medium with a position-dependent mass
利用Langevin方程,在任意变形空间的广义变形导数的背景下,给出了非均匀介质中质量粒子随位置变化的Fokker-Planck方程(FPE),其中FPE的线性(非线性)特征与所采用的变形线性(非线性)导数相关联.具有位置相关扩散系数的非均匀介质的FPE等价于由广义导数和常数扩散系数描述的变形空间内的变形FPE。当温度和迁移率具有相同的位置相关函数形式时,变形FPE与非均匀介质的扩散方程以及非线性Langevin方法一致。H定理的变形版本允许将玻尔兹曼-吉布斯熵泛函表示为两个贡献之和,一个来自粒子,另一个来自非均匀介质。用无限深方势阱和具有线性漂移系数的封闭势来说明这种形式。超统计量和位置相关的朗之万方程之间的联系进行了讨论。
2020-11-06 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Variational representations related to Tsallis relative entropy
我们开发的变形对数和指数函数的变分表示,并使用它们来获得量子Tsallis相对熵相关的变分表示。本文将Golden-Thompson迹不等式推广到变形参数为$ q\in[0,1], $的变形指数,从而补充了第二作者对变形参数为$ q \in [1,2] $或$ q \in [2,3]. $的情形的研究
2019-01-21 math-ph math.MP
Fractal derivatives, fractional derivatives and $q$-deformed calculus
该研究分析分形导数与分数阶导数的异同,区分两类分形导数形式,证明q微积分导数、Caputo导数分别对应分形导数的连续近似,为分形系统相关研究提供理论参考。
2023-11-07 hep-ph math-ph math.MP
Variational Approach for Fractional Partial Differential Equations
分数阶变分方法近年来得到了广泛的关注。著名的分数阶导数有Caputo导数、Riesz导数和Riemann-Liouville导数。提出了几种形式的分数阶变分原理。然而,由于分数阶变分导数的定义不仅包含左分数阶导数,而且还包含右分数阶导数,使得现有的分数阶变分理论很难应用于分数阶微分模型。利用一种修正的Riemann-Liouville导数,给出了分数阶变分导数的新定义,并建立了分数阶偏微分方程的分数阶Euler-Lagrange原理.
2010-06-25 math-ph math.MP
Variational Lie derivative and cohomology classes
我们涉及上同调定义的系统的局部拉格朗日与上同调类的系统的局部变分李导数,这又是一个局部变分问题,我们表明,后者上同调类是零,因为变分李导数`trivializes'上同调类定义的变分形式。因此,保守法律与对称性,确保消失的第二变分导数的局部变分问题是全球性的定义。
2013-10-02 math-ph math.MP
Variational approach to dequantization
我们提出了一种基于变分方法的去量子化过程,从而抑制了量子动量中潜在的量子涨落。这是通过在量子动量算符中加入一般的局部变形来实现的,这会产生一个变形的动力学项,量化由这种波动引起的“模糊性”。考虑作为这样的变形的功能,变形的动力学项被证明具有独特的最小值,这被看作是经典的动能。此外,我们表明,相关的变形作用泛函的极值化引入了一个基本的非线性所产生的场方程,这被视为经典的哈密顿-雅可比和连续性方程。因此,变分过程确定具有抑制量子涨落的效果的特定变形,导致系统的去量子化。
2006-03-28 math-ph math.MP quant-ph
Fractional-order Variational Derivative
我们考虑了变分(泛函)导数定义的分数阶推广的一些可能途径。讨论了分数阶变分导数公式化的若干问题。为了给分数阶变分一个一致的定义,我们使用了一个分数阶广义的Gateaux微分。
2015-02-22 math-ph math.CA math.MP
Generalized Euler-Lagrange equations for variational problems with scale derivatives
我们得到几个欧拉-拉格朗日方程的变分泛函定义在一组Hölder曲线。当拉格朗日包含多个尺度导数,取决于一个参数,或包含高阶尺度导数的情况下被认为是。
2010-03-16 math-ph math.MP math.OC
Variational derivatives in locally Lagrangian field theories and Noether--Bessel-Hagen currents
Krupka变分序列中形式类的变分李导数被定义为任意阶的变分Cartan公式,特别是对于小于基流形维数的阶。作为应用的一个例子,我们确定的条件Noether-Bessel-Hagen电流,与广义对称性,变分等价于一个不变的拉格朗日的Noether电流。我们表明,如果它存在,这个Noether电流是准确的壳,并产生一个典型的守恒量。
2016-01-26 math-ph math.MP
Covariant Derivatives of Extensor Fields
一个简单的理论的协变导数,变形的衍生物和相对协变衍生物的扩张领域是目前使用代数和分析工具在以前的文件。导出了几个重要的公式。
2007-03-18 math-ph math.MP
Covariant Derivatives of Multivector and Multiform Fields
利用以往文献中发展的代数和分析工具,给出了多向量和多形式域的协变导数、变形导数和相对协变导数的一个简单理论。
2007-03-18 math-ph math.DG math.MP
Conservation laws for a $q$-deformed nonrelativistic particle
我们从$q$ -变形的欧几里得空间的偏导数的Leibniz定则导出格林定理的$q$ -版本。利用这些结果和$q$形变非相对论粒子的薛定谔方程,我们导出了$q$形变非相对论粒子的几率密度、能量密度和动量密度的连续性方程。
2021-02-13 math-ph math.MP math.QA
q-deformed harmonic and Clifford analysis and the q-Hermite and Laguerre polynomials
受一维q-导数的启发,我们定义了Dirac算子的q-变形。这意味着偏导数的q变形。通过取这个狄拉克算子的平方,我们发现拉普拉斯算子的q变形。这允许在更高的维度上构造q变形的薛定谔方程。这些薛定谔方程的等价性与那些定义在量子变量的q-欧几里德空间。我们还定义了m维q-Clifford-Hermite多项式,并证明了它们与q-Laguerre多项式的关系。这些多项式关于m维q-积分是正交的,这与q-欧几里得空间上的积分有关。q拉盖尔多项式是su_q(1)的特征向量|(1)代表性。
2010-02-26 math-ph math.MP
Variational symmetries of Lagrangian systems with higher-order derivatives
本文给出依赖加速度的 Lagrange 系统变分对称性与运动积分的初等推导,并通过示例说明其可推广至一般高阶导数 Lagrange 系统。
2022-04-28 math-ph math.MP physics.class-ph
Hidden symmetries of rationally deformed superconformal mechanics
研究了描述有理形变量子谐振子和具有耦合常数$g=m(m+1)$,$m\in {\mathbb N}$的共形力学模型的$\mathcal{N}=2$超扩张的谱生成闭非线性超共形代数.它具有由高阶导数积分生成的非线性有限$W$超代数的性质,并且通常包含几个不同的变形超共形$\mathfrak{osp}(2|2)$代数的副本,或者在超扩展的有理变形共形力学模型的情况下,或者在超扩展的有理变形谐振子系统的情况下,变形超Schrodinger代数。
2019-01-03 hep-th math-ph math.MP
Fractional Herglotz Variational Principles with Generalized Caputo Derivatives
对于拉格朗日量依赖于广义分数阶导数的Herglotz型变分问题,得到了Euler-Lagrange方程、横截性条件和一个Noether定理.作为应用,我们考虑了一个阻尼谐振子的时间依赖的质量和弹性,和任意的记忆效应。
2017-04-19 math-ph math.MP math.OC
Identification of an Optimal Derivatives Approximation by Variational Data Assimilation
在一维波动方程的框架下,讨论了变分同化技术在识别边界附近导数最佳逼近中的应用。方程和数值格式的简单性使我们能够详细讨论伴随模式和同化结果的发展。它示出了什么样的错误可以通过这种控制和如何纠正这些错误。这项研究是在使用这种控制,以确定最佳的数值方案在沿海地区的海洋模式。
2009-05-28 math-ph math.MP math.OC
Analysis on q-deformed quantum spaces
经典分析的一个q-变形版本被给出到物理上重要的量子空间,即Manin平面,q-变形的三维或四维欧氏空间,以及q-变形的Minkowski空间。这个主题以一种相当完整和自成一体的方式呈现出来。所有相关的概念进行了介绍和详细解释。讨论了实现q变形分析对象的各种可能性,并研究了它们的基本性质。在这种方式下,注意力集中在明星产品,q-变形张量积,q-变形平移,q-变形偏导数,对偶配对,q-变形指数,和q-变形的整合。这项工作的主要关注点是表明这些对象适合在一个一致的框架中,这适合于制定量子空间的物理理论。
2006-04-13 math-ph math.MP
A Nonlinear $q$-Deformed Schrödinger Equation
Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas(巴西物理研究中心);Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Sistemas Complexos(复杂系统国家科学与技术研究所)
本文提出了一种基于非线性q-变形导数算子的非线性薛定谔方程,通过解析和数值方法研究了其在不同参数下的物理性质和解的结构。
2026-02-11 math-ph math.MP nlin.PS
Second variational derivative of gauge-natural invariant Lagrangians and conservation laws
我们考虑一个给定的规范自然不变拉格朗日量的第二变分导数的规范自然升降机的无穷小的主自同构的垂直部分(简化)。通过要求这样一个二阶变分导数为零,{ \em via}第二Noether定理,我们发现一个协变的强守恒流与变形的拉格朗日量正则相关,该变形的拉格朗日量是通过将原始拉格朗日量的Euler-Lagrange方程与位于广义规范-自然Jacobi态射核中的无穷小主自同构的规范-自然提升的垂直部分收缩而得到的。
2005-06-15 math-ph math.DG math.MP
Necessary Optimality Conditions for Fractional Action-Like Integrals of Variational Calculus with Riemann-Liouville Derivatives of Order $(α,β)$
本文导出了由J.Cresson和S. M.达斯得到并讨论了一些有趣的结果。
2007-02-28 math-ph math.MP math.OC
Fractional variational problems depending on fractional derivatives of differentiable functions with application to nonlinear chaotic systems
在目前的工作中,我们制定了一个必要条件的泛函与拉格朗日依赖于分数阶导数的可微函数拥有一个极值。我们得到的Euler-Lagrange方程推广了文献中已知的结果,并使我们能够构造简单的非线性系统的拉格朗日量。作为应用的例子,我们得到了一些混沌动力系统的拉格朗日函数。
2013-07-31 math-ph math.MP math.OC
Noether identities in Einstein--Dirac theory and the Lie derivative of spinor fields
利用规范自然丛截面的李导数理论,从变分的观点刻画了旋量场的李导数。从规范自然不变性的爱因斯坦(-嘉当)-狄拉克拉格朗日的第一变分导数的诺特身份提供限制的李导数的领域。
2008-10-15 hep-th math-ph math.DG
Structural scale $q-$derivative and the LLG-Equation in a scenario with fractionality
本文研究了Landau-Lifshitz-Gilbert方程的两种结构导数:非广延统计力学中的尺度$q-$导数和公理化的度量导数。使用结构导数的目的是考虑长程力、可能的非显性或隐性相互作用以及空间的维度。考虑到这一目的,我们建立了一个演化算子和变形版本的LLG方程。振荡中的阻尼自然地在没有显式吉尔伯特阻尼项的情况下出现。
2017-02-28 cond-mat.stat-mech hep-th math-ph
Variational problems for the system of nonlinear Schrödinger equations with derivative nonlinearities
本文利用变分方法研究Colin-Colin提出的带导数非线性薛定谔方程组的基态解存在性、全局适定性及行波稳定性,并证明了一维小速度行波集合的稳定性。
2023-07-04 math-ph math.AP math.FA
Lagrangian supersymmetries depending on derivatives. Global analysis and cohomology
拉格朗日接触超对称(取决于任意阶导数)在非常一般的设置处理。计算了任意分次流形上变分双复形的上同调和一般幂零切触超对称的迭代上同调。特别地,利用切触超对称得到了分次流形上拉格朗日系统的第一变分公式和守恒律。
2004-07-21 hep-th math-ph math.DG
Variational principle for bifurcation in Lagrangian mechanics
给出了变分原理在拉格朗日力学周期解分支问题中的应用。作用量积分在周期解上的几个高阶导数揭示了作用量在函数空间中靠近解的行为。然后利用变分原理给出了从解中寻找分支的方法。作用的二阶导数(Hessian)具有重要的作用。在分歧点处,Hessian的特征值趋于零。因此,如果一个特征值趋于零,零点是一个分歧点。作用量的三阶和高阶导数决定了分支和分支解的性质。
2019-05-27 math-ph math.MP physics.class-ph
Variational Calculus with Conformable Fractional Derivatives
研究了动力学中有外力作用时变分法的共形分式问题的不变条件。根据所考虑的变换类型,得到了不同的不变性必要条件。作为特殊情况,我们证明了分数版本的诺特对称性定理。分数阶最优控制问题的不变量条件,利用哈密顿形式,也进行了研究。作为物理学中潜在应用的一个例子,我们表明,与保形导数,它是可能的,制定一个作用原理的摩擦力下的粒子,这是远远简单的比一个经典的分数阶导数。
2016-06-23 math-ph math.MP math.OC
Lagrangian symmetries and supersymmetries depending on derivatives. Global analysis
广义对称性和超对称性取决于衍生物的动态变量被视为在一个最一般的设置。通过研究变分双复形的上同调,给出了纤维丛和分次流形上的Lagrange系统在任意阶广义对称和超对称下的第一变分公式和守恒律.得到了幂零广义超对称的上同调。
2003-05-21 math-ph math.AG math.MP
A discrete time method to the first variation of fractional order variational functionals
变分泛函的一阶变分沿极值点必为零这一事实是变分学问题最有效的求解方案的基础。我们推广的方法,涉及分数阶导数的变分问题。一阶样条被用作变量,其分数导数是已知的。使用分数阶导数的Grunwald-Letnikov定义,因为其固有的离散性质导致直接近似。
2013-05-08 math-ph math.MP math.OC
Noether-type theorem for fractional variational problems depending on fractional derivatives of functions
在目前的工作中,利用所谓的分数阶导数的实际限制,即,没有一个简单的链和莱布尼茨的规则,我们提出了一个广义的分数阶变分法的拉格朗日函数依赖于分数阶导数的可微函数。我们得到的Euler-Lagrange方程推广了以前的结果,并使我们能够构造简单的非线性系统的Lagrange函数。此外,在我们的主要结果,我们制定了Noether型定理,这些问题,为我们提供了一种手段,以获得保守量的非线性系统。为了说明我们的结果的应用潜力,我们得到了一些非线性混沌动力系统的拉格朗日量,我们分析了与时间平移和内部对称性有关的守恒律。
2019-08-29 math-ph math.DS math.MP
Extremum conditions for functionals involving higher derivatives of several variable vector valued functions
本文讨论了由光滑拉格朗日量定义的变分问题的极值的必要条件和充分条件,该变分问题涉及多个可变向量值函数的高阶导数。给出了有(或无)约束变分问题一阶必要极值条件的一般形式。给出了整体Legendre二阶必要极值条件,以及二阶充分极值条件的新的显式通式,该通式不需要Jacobi充分条件中的共轭点的概念.
2011-07-26 math-ph math.MP
Symmetries of Helmholtz forms and globally variational dynamical forms
变分序列中类的不变性向Krupka等人提出了这样的想法,即微分形式的变分性概念与其外导数的不变性之间应该存在密切的对应关系。他们证明了动力学形式的封闭亥姆霍兹形式的不变性与动力学形式的李导数的局部变分性等价,因此后者是拉格朗日量的局部欧拉-拉格朗日形式。我们表明,相应的本地系统的欧拉-拉格朗日形式是变分等价的全球欧拉-拉格朗日形式。
2011-10-26 math-ph math.MP
Construction of the generalised q-derivative operators
本研究涉及一类广义变形导数算子的构造,它们提供了熟悉的有限差分和q-导数作为特殊情况。该过程涉及到一个线性算子,这是一个实变量的函数乘法的介绍。一般处方的有效性是通过考虑适当的例子,这样的衍生物和明确构建其本征函数。一个特定版本的运营商与一维麦比乌斯变换的关系也建立。
2003-11-03 math-ph math.MP math.QA
On complexes related with calculus of variations
研究了无穷喷流空间上的变分复形和多维路径的拉格朗日量的变分导数复形,并研究了它们之间的关系。变分(双)复杂的讨论是建立在一个平面连接的喷丛。我们使用一个特殊的新的形式类扩展到supercase。建立了变分导数复形与变分复形的关系。某些微积分的拉格朗日多维路径的发展。它示出了如何协变拉格朗日高阶可以用来表示特征类。
2001-05-27 hep-th math-ph math.AP
Minimizers with discontinuous velocities for the electromagnetic variational method
电磁二体问题具有\emph{neutral differential delay}运动方程,对于一般边界数据,该方程可以具有具有\emph{discontinuous}导数的解。如果要使用这些中立型时滞微分方程与\emph{arbitrary}边界数据,解决方案与不连续的衍生物必须是预期和允许的。令人惊讶的是,惠勒-费曼电动力学有一个边界值变分方法,其中最小轨迹与不连续的衍生物也是预期的,因为我们在这里显示。变分法定义连续轨迹,分段定义速度和加速度,电磁场定义\emph{by}欧拉-拉格朗日方程\emph{% on}轨迹点。在这里,我们使用分段定义的极小化与Li{é}nard-Wierchert公式来定义广义电磁场几乎无处不在(但在零测量点的集合上,超前/滞后速度和/或加速度是不连续的)。随着这一推广,我们制定的\emph{generalized absorber hypothesis},远场渐近消失\emph{almost everywhere%},并表明,本地化轨道与远场消失几乎无处不在\emph{must}有间断的速度缝链上的断点。通过求解一个关于零远场的中立型时滞微分方程,给出了零远场定域轨道的一般解。我们讨论了具有不连续导数的轨道的物理性质,强调了与经典力学的变分方法的不同,以及与广义变分电动力学相关的旋量四流的存在性。
2011-02-01 math-ph math.MP
Quantum-classical correspondence via a deformed kinetic operator
我们提出了一种基于量子力学的动量和动力学算符变形的量子-经典对应方法。利用因式分解的方法,我们构建经典版本的动量和动力学运营商,除了标准的量子表达式,包含的条款是N-粒子密度的泛函。我们表明,这种实现的量子经典对应关系是威滕的变形的外部衍生物和拉普拉斯算子,介绍了超对称量子力学的背景下。相应的变形动作也被证明是有关的Fisher信息。最后,我们简要地考虑我们的方法的动能密度泛函的建设可能的相关性。
2005-04-16 math-ph math.MP quant-ph
Noether's theorem for fractional variational problems of variable order
证明了具有不可公度变阶导数的分数阶变分问题的一个Euler-Lagrange型最优性必要条件。这使我们能够陈述一个版本的诺特定理没有变换的独立(时间)变量。考虑变量阶导数定义在Caputo的意义。
2013-03-17 math-ph math.MP math.OC