22 Oct

分享:孟岩的《理解矩阵》一文

数学演算

数学演算

之前已经提到我要自学相对论和量子力学。作为现代物理的两大支柱,所用的数学也是很“现代”的,不能总是用高中那套简单的模式来计算,所以线性代数是我要熟悉的一门课程之一。现在大一还没开设线性代数课程,但是我所持的观点是:“任何东西只要你需要它,你就应该去学,而且能够学会。”其实我初三暑假的时候就开始接触了线性代数,我看的那本教材,跟国内其他线性代数教材一样,采用了一种只要求记忆和计算的方式来教授,先讲从线性方程组引出行列式,再到矩阵。我那时也在背诵,知道了了行列式怎么算的,行列式可以用来解方程组,矩阵是怎么相乘的等等。但我完全不知道为什么,我甚至不懂为什么这门课程叫“线性代数”。(当然,也有可能是那时的数学水平不够)国外很多教程都讲的很好,很规范地教,但是对于国内像我这样平庸的学生又显得过于专业。我一直期待有这样的一个平衡点,可惜一直没有找到,所以只能从各种渠道摸索。

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31 Oct

《新理解矩阵2》:矩阵是什么?

上一篇文章中我从纯代数运算的角度来讲述了我对矩阵的一个理解,可以看到,我们赋予了矩阵相应的运算法则,它就在代数、分析等领域显示出了巨大作用。但是纯粹的代数是不足够的,要想更加完美,最好是找到相应的几何对象能够与之对应,只有这样,我们才能够直观地理解它,以达到得心应手的效果。

几何理解

我假设读者已经看过孟岩的《理解矩阵》三篇文章,所以更多的细节我就不重复了。我们知道,矩阵A

$$\begin{pmatrix}a_{11} & a_{12} \\ a_{21} & a_{22}\end{pmatrix}$$

事实上由两个向量$[a_{11},a_{21}]^T$和$[a_{12},a_{22}]^T$(这里的向量都是列向量)组成,它描述了一个平面(仿射)坐标系。换句话说,这两个向量其实是这个坐标系的两个基,而运算$y=Ax$则是告诉我们,在$A$这个坐标系下的x向量,在$I$坐标系下是怎样的。这里的$I$坐标系就是我们最常用的直角坐标系,也就是说,任何向量(包括矩阵里边的向量),只要它前面没有矩阵作用于它,那么它都是在直角坐标系下度量出来的。

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24 May

《虚拟的实在(1)》——为什么需要场?

迈克尔·法拉第肖像画

迈克尔·法拉第肖像画

这段时间我接触的物理学都是场论,从各种方面为广义相对论奠基。自我感觉,我的数学基础还算可以的,但是物理“底蕴”就不够了,通常是能够把物理理论的数学描述看懂,但是对每一步的物理基础和来源却不甚了解,真是“数学有余而物理不足”呀。陶醉在场论的海洋一段时间之后,对场论也有了个大概的印象。但是有一个最基础的问题,直到今天我才算是得到了比较满意的解答——为什么要引入场?

在传统的牛顿力学中并没有“场”这一概念,比如天体力学我们只需要考虑天体之间的相互作用力就可以完美解决很多问题,根本不需要场。估计广大读者首次接触到“场”的概念是在高中学习电学的时候,那时教科书给我们带来了电场、场线等诸多诡异的概念。事实上就是如此,可以这样说,历史上“场”是为了电磁学而诞生的——法拉第首次引入的场线具有独特的魅力。

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11 Sep

《转山》,动人之旅

转山

转山

刚看完了电影《转山》,挺感动的,总觉得好像不写点东西就对不起这部电影了。

这还需要从上学期选公选课谈起。上学期我选择的公选课是数据库,而体育课则是太极,接近期末考的时候又重新选公选课了,我想选修一门轻松点、惬意点的课程,刚开始是选择了书法,后来看到了“自行车出行与户外旅游”,有点心动,再看上课老师,原来就是我们的太极老师,上了一学期的太极,跟他有些熟悉,也觉得他很好相处,就觉得选择这门课程了。

上一周二是这门课程是第一次课,老师讲得很精彩,而事实上,我唯一能够全程专心听课的就只有两门课程,一门就是这个公选课,另外就是马克思列宁主义(奇怪吧?确实是,马列老师讲得真的很精彩,我几乎没有分过神)。《转山》这部电影也是上公选课的时候老师推荐的,是根据同名小说改编的。大体的情节是一个台湾年轻人,只身踏上骑自行车从丽江到拉萨的旅途。影片描绘了他路上的崎岖行程,描绘了一路上的风土人情,让人颇为深刻。

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26 Dec

小论文《欧拉数学在数列级数的妙用》

这是我的数学分析期末小论文,是之前的文章《[欧拉数学]找出严谨的答案》的补充与完善,也是我自己的Latex写作练习。文章举了一些例子来说明通过离散数学连续化为离散命题的证明带来思路。

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通常我们都认为具体的级数是比较容易分析的,而抽象级数则比较难把握思路。抽象级数题目的种类太多,为了熟练解题通常都需要记忆很多形式,而且这些形式通常都很单一,缺乏可拓展性。而运用“欧拉数学”,可以为我们解决数项级数题提供一个独特的、实用性广的思路。

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28 Dec

《费恩曼物理讲义》在线版

在线阅读地址:
http://www.feynmanlectures.caltech.edu/

刚在浏览《朗道集结号》的微博时,发现了这一造福大众的消息。难得的是,这个在线版通过MathJax使用Latex排版,阅读效果完全丝毫不输于纸质版的,还可以自由复制。只是遗憾只有英文版的,也许有一天心血来潮,我也弄个在线的中文版出来,呵呵。一切皆有可能。

费曼的物理讲义是一套地地道道的物理书,它是一次美妙的物理之旅。纵使你可能已经读过相当多的物理教材,但是读读费曼的讲义还是大有裨益的,它给我们讲述了什么才是物理,怎么才能学物理。

14 Sep

《量子力学与路径积分》习题解答V0.1

忘了告诉大家,笔者是师范生,目前大四了,按照计划,我已经在一所高中实习了,因此,这两个月更新可能不怎么多,回复也不及时,请大家见谅。

趁这两个月时间,每天做一点《量子力学与路径积分》中的习题,整理与大家分享。目前是V0.1版,暂时只有第二三章的大部分习题解答。

《量子力学与路径积分》习题解答

《量子力学与路径积分》习题解答

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17 Oct

《量子力学与路径积分》习题解答V0.2

由于在实习中,事情比较多,做题时间比较少。并且越往后题目难度越大,因此习题解答的更新速度也慢了。现在是0.2版本,基本完成了前五章的习题,并且整理了版面,还加入了新版《量子力学与路径积分》的勘误。

如有问题,请指出,谢谢。

下载:《量子力学与路径积分》习题解答V0.2.pdf