Кіріспе
Механикада қозғалыс тұрақтысы - қозғалыс барысында сақталатын физикалық шама, бұл қозғалысқа шектеу қояды. Алайда, бұл физикалық шектеу емес, математикалық шектеу, қозғалыс теңдеулерінің табиғи салдары (бұл қосымша шектеу күштерін қажет етеді). Ортақ мысалдарға энергия, сызықтық импульс, бұрыштық импульс және Лаплас Рунге Ленц векторы (кері квадрат күш заңдары үшін) жатады.
Қолданбалар
Қозғалыс тұрақтылары пайдалы, өйткені олар қозғалыс теңдеулерін шешпей-ақ қозғалыс қасиеттерін алуға мүмкіндік береді. Бақытты жағдайларда, тіпті қозғалыс траекториясын қозғалыс тұрақтыларына сәйкес келетін изоүстіңектердің қиылысы ретінде алуға болады. Мысалы, Пуаноның конструкциясы қатты дененің айналу моментін еркін айналуы сфераның (жалпы бұрыштық импульстің сақталуы) және эллипсоидтың (энергияның сақталуы) қиылысы екенін көрсетеді, бұл траекторияны алу және визуализациялау қиын болуы мүмкін. Сондықтан қозғалыс тұрақтыларын анықтау механиканың маңызды мақсаты болып табылады.
Кванттық хаосқа қатыстылығы
Жалпы алғанда, интеграцияланатын жүйеде энергиядан басқа қозғалыс тұрақтылары болады. Керісінше, энергия интеграцияланбайтын жүйедегі қозғалыс тұрақтысының жалғыз тұрақтысы болып табылады; мұндай жүйелер хаотикалық деп аталады. Жалпы, классикалық механикалық жүйе тек интеграцияланатын жағдайда ғана квантталуы мүмкін; 2006 жылға дейін хаотикалық динамикалық жүйелерді кванттауға арналған белгілі бір жүйелі әдіс жоқ.
Қозғалыс интегралы
Қозғалыс тұрақтысы берілген күш өрісінде фазалық кеңістіктің координаттарының (орын және жылдамдық, немесе орын және импульс) және траектория бойына тұрақты уақыт функциясы ретінде анықталуы мүмкін. Қозғалыс тұрақтыларының кіші жиынтығы - қозғалыс интегралдары немесе бірінші интегралдар, олар орбита бойына тұрақты болып табылатын фазалық кеңістіктің координаттарының кез келген функциясы ретінде анықталады. Қозғалыс интегралының әрқайсысы - қозғалыс тұрақтысы, бірақ керісінше, бұл дұрыс емес, өйткені қозғалыс тұрақтысы уақытқа байланысты болуы мүмкін. Қозғалыс интегралдарының мысалдары бұрыштық импульс векторы, , немесе уақытқа тәуелділігі жоқ гамильтондар, мысалы, қозғалыс тұрақтысы, бірақ қозғалыс интегралы емес функцияның мысалы бір өлшемде тұрақты жылдамдықпен қозғалатын объект үшін функция болады.
Дирактың байқалатын элементтері
Гедж теориясынан физикалық ақпаратты алу үшін, бірінше, гедж инвариантты байқалатын элементтерді құрастырады немесе геджді бекітеді. Каноникалық тілде бұл әдетте Poisson функцияларын құруды білдіреді, олар шектеу бетіне перформанспен бірінші сыныптық шектеулерді тудырады немесе әрбір гаузерлік орбитадағы нүктелерді бөліп, соңғысының ағынын бекітеді. Мұндай өлшегіш инвариант бақылаулар өлшегіш генераторлардың "қозғалыс тұрақтылары" болып табылады және Дирак бақылаулары деп аталады.