Summary
In this paper a model which describes a relativistic interaction between two point particles via an action at a distance is derived from a set of hypotheses on the relativistic dynamics. From this set of hypotheses a singular Lagrangian is obtained. The aim of this paper is to find a link between the singular-Lagrangian approach and other approaches to the relativistic dynamics of two particles. The connection of this Lagrangian model with the predictive approach of the relativistic mechanics is studied, by showing that it is possible to calculate the instantaneous forces, at least in principle. An explicit canonical transformation is given, such that a subset of the new canonical variables becomes free of constraints. In this way the instant form of the relativistic dynamics found by Bakamjan and Thomas and by Foldy is recovered.
Riassunto
In questo lavoro si deriva, da un insieme di ipotesi sulla dinamica relativistica, un modello che descrive un’interazione tra due particelle puntiformi relativistiche tramite un’azione a distanza. Da questo insieme di ipotesi si ottiene una lagrangiana singolare. Lo scopo di questo lavoro è di trovare un legame tra lo schema delle lagrangiane singolari e altri schemi di approccio alla dinamica relativistica di due particelle. La connessione di questo modello con lo schema predittivo è studiata dimostrando che è possibile, almeno in via di principio, calcolare le forze istantanee. Si recupera inoltre la forma istante della dinamica relativistica di Bakamjan e Thomas e di Foldy per mezzo di una trasformazione canonica tale che un sottoinsieme delle nuove variabili canoniche è libero da vincoli.
Реэюме
В зтой статье иэ системы гипотеэ относительно релятивистской динамики выводится модель, которая описывает релятивистское вэаимодействие между двумя точечными частицами череэ действие на расстоянии. Иэ зтой системы гипотеэ получается сингулярный Лагранжиан. Цель зтой статьи — найти свяэь между подходом с испольэованием сингулярного Лагранжиана и другими подходами к релятивистской динамике двух частиц. Исследуется свяэь зтой модели Лагранжиана с предскаэываюшим подходом в релятивистское механике, отмечая, что можно вычислить, по крайней мере, в принципе, мгновенные силы. Приводится такое явное каноническое преобраэование, что подмножество новых канонических переменных становится свободными от ограничений. Таким способом восстанавливается мгновенная форма релятивистской динамики, найденная Бакамяном и Томасом и Фолди.
Similar content being viewed by others
Reference
L. L. Foldy:Phys. Rev. D,15, 3044 (1977), and references quoted therein.
M. Pauri andG. M. Prosperi:J. Math. Phys. (N. Y.),17, 1468 (1976).
F. Coester andP. Havas:Phys. Rev. D,14, 2556 (1976).
L. Bel andX. Fustero:Ann. Inst. Henri Poincaré A,25, 411 (1976).
Ph. Droz-Vincent:Ann. Inst. Henri Poincaré,27, 407 (1977), and references quoted therein.
I. T. Todorov:Dynamics of relativistic point particles as a problem with constrainst, JINR Report No. E2-10125 (1976), unpublished.
H. Crater andJ. Naft:Phys. Rev. D,12, 1165 (1975).
M. Kalb andP. van Alstine:Invariant singular actions for the two-body relativistic problem: a Hamiltonian formulation, Yale report COO-3075-146 (June 1976), unpublished.
T. Takabayashi andS. Kojima:Prog. Theor. Phys.,57, 2127 (1977);T. Takabayasi:Prog. Theor. Phys.,54, 563 (1975);57, 331 (1977).
D. Dominici, J. Gomis andG. Longhi:Nuovo Cimento B,48, 152 (1978).
D. Dominici, J. Gomis andG. Longhi:Nuovo Cimento A,48, 257 (1978).
A. Barducci, R. Casalbuoni andL. Lusanna:Nuovo Cimento A,54, 340 (1979).
H. Leutwyler andJ. Stern:Ann. Phys. (N. Y.),112, 94 (1978);Nucl. Phys.,133, 115 (1978).
F. Rohrlich:Ann. Phys. (N. Y.),117, 292 (1979).
A. Komar:Phys. Rev. D,18, 1881, 1887, 3611 (1978).
K. Rafanelli andS. Orenstein:Nuovo Cimento A,48, 226 (1978);49, 496 (1979).
S. Mallik andE. Hungentobler:Origin of the constraints in relativistic classical Hamiltonian dynamics, University of Berne preprint.
P. A. M. Dirac:Lectures on Quantum Mechanics (New York, N. Y., 1964).
Y. S. Kim andM. E. Noz:Phys. Rev. D,8, 3521 (1973);T. J. Karr:A field theory of extended particles based on covariant harmonic oscillator wave functions, University of Maryland CTP Technical Report 76-085 (January 1976).
S. Shanmugadhasan:J. Math. Phys. (N. Y.),14, 677 (1973).
E. C. G. Sudarshan andN. Mukunda:Classical Dynamics: A Modern Perspective (New York, N. Y., 1974).
L. Castellani, D. Dominici andG. Longhi:Nuovo Cimento A,48, 91 (1978).
D. G. Currie:Phys. Rev.,142, 817 (1966);R. N. Hill:J. Math. Phys. (N. Y.),8, 201 (1967);L. Bel:Ann. Inst. Henri Poincaré,12, 307 (1970);Ph. Droz-Vincent:Phys. Scr.,2, 129 (1970).
J. Llosa, F. Marqués andA. Molina:Predictive extension of a singular Lagrangian system, Barcelona preprint (September 1979).
B. Bakamjan andL. H. Thomas:Phys. Rev.,92, 1300 (1953).
L. Foldy:Phys. Rev.,122, 275 (1961).
T. F. Jordan andN. Mukunda:Phys. Rev.,132, 1842 (1963).
M. H. L. Pryce:Proc. R. Soc. London Ser. A,195, 62 (1948);T. D. Newton andE. P. Wigner:Rev. Mod. Phys.,21, 400 (1949); see alsoM. Lorente andP. Roman:J. Math. Phys. (N. Y.),15, 70 (1974).
H. Van Dam andE. P. Wigner:Phys. Rev. Sect. A,138, 1676 (1965).
For another definition of the forces see, for instance,P. Havas andJ. Plebanski:Bull. Am. Phys. Soc.,5, 433 (1960).
Ph. Droz-Vincent:Lett. Nuovo Cimento,1, 839 (1969).
D. G. Currie:J. Math. Phys. (N. Y.),4, 1470 (1963);D. G. Currie, T. F. Jordan andE. C. G. Sudarshan:Rev. Mod. Phys.,38, 350 (1963);H. Leutwyler:Nuovo Cimento,37, 556 (1965).
H. Van Dam andE. P. Wigner:Phys. Rev.,142, 838 (1966).
Author information
Authors and Affiliations
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Dominici, D., Gomis, J. & Longhi, G. A possible approach to the two-body relativistic problem. Nuov Cim A 56, 263–288 (1980). https://doi.org/10.1007/BF02730177
Received:
Published:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/BF02730177