齐次对称多项式初等表示的新尝试
By 苏剑林 | 2013-07-05 | 27084位读者 | 引用这是我的这学期高等代数课的一个小论文。说到这里,其实我挺喜欢那些不用考试,通过平时考核以及写论文、报告或者做实验的方式来评成绩的方式,毕竟我觉得这才是比较综合地体现了知识和技能的水平(当然更重要的一个原因是我比较喜欢写作啦~~)。我们高等代数有两门课程,一是基本的上课,二是研讨课,分别考核。老师照顾我们,研讨课不用考试,写小论文就行了。Yeah~~
我写的是有关对称多项式的。其实这文章在半个学期之前就酝酿着了,当时刚学到对称多项式的初等表示。所谓初等表示,就是将一个多元对称多项式表示为$\sigma_1,\sigma_2,\sigma_3,...$的组合。其中
$$\begin{aligned}\sigma_1=x_1+x_2+...+x_n \\ \sigma_2=x_1 x_2+x_1 x_3+...+x_1 x_n+x_2 x_3+...+x_{n-1} x_n \\ ... \\ \sigma_n=x_1 x_2 ... x_n\end{aligned}$$
书本上给出了待定系数法,但是每次都要求解方程组,让我甚是烦恼,所以我研究直接展开的方案,最终得出了两种方法。当时也刚好接触着张量的知识,了解到“爱因斯坦求和约定”,于是想充分发挥其威力,就促成了这篇文章。其实我自定义了“方括弧”和“圆括弧”两种运算,都是符号上的简化。两种方法在某种意义上相互补充,笔者自感颇为满意,遂与大家分享。具体内容就不贴出来了,请大家下载pdf文件观看吧。
欢聚兴隆,畅言科普
记信息时代的天文科普研讨会暨第三届宇宙驿站站长联谊会
在信息时代的今天,利用互联网相互交流以及查找各种资讯已经成为了许多天文爱好者的必经之道。同好们也许都浏览过牧夫天文论坛、星友空间站、空间天文网等天文科学网站,事实上,它们都源于一个共同的科普网站群体——宇宙驿站。正如她的名字所言,宇宙驿站是我们一大群天文爱好者在互联网上的“家”,她为我们这群热衷于网络科普的站长免费提供了稳定的网站空间。
宇宙驿站发起于2002年,是国家天文台LAMOST项目之一,迄今已经有近百位站长在上面“安家”。2013年6月28日到6月30日,我们这群站长齐聚兴隆,开展了一次别开生面的会议——“信息时代的天文科普研讨会暨第三届站长联谊会”。
【翻译】星空之夜:夏季恒星的色彩
By 苏剑林 | 2013-07-25 | 32793位读者 | 引用CreaWriter,惬意创作!
By 苏剑林 | 2013-08-08 | 20718位读者 | 引用本文我们来探讨下列积分的极值曲线:
$$S=\int f(x,y)\sqrt{dx^2+dy^2}=\int f(x,y)ds$$
这本质上也是一个短程线问题。但是它形式比较简答,物理含义也更加明显。比如,如果$f(x,y)$是势函数的话,那么这就是一个求势能最小的二维问题;如果$f(x,y)$是摩擦力函数,那么这就是寻找摩擦力最小的路径问题。不管是哪一种,该问题都有相当的实用价值。下面将其变分:
$$\begin{aligned} \delta S =&\int \delta[f(x,y)\sqrt{dx^2+dy^2}] \\ =&\int [ds\delta f(x,y)+f(x,y)\frac{\delta (dx^2+dy^2)}{2ds}]\\ =&\int ds(\frac{\partial f}{\partial x}\delta x+\frac{\partial}{\partial y}\delta y)+f \frac{dx d(\delta x)+dy d(\delta y)}{ds} \\=&\int ds(\frac{\partial f}{\partial x}\delta x+\frac{\partial}{\partial y}\delta y)+f \frac{dx}{ds} d(\delta x)+\frac{dy}{ds} d(\delta y) \end{aligned}$$
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。
力学系统及其对偶性(二)
By 苏剑林 | 2013-11-14 | 18447位读者 | 引用如果仅仅从牛顿第二定律的角度来进行变换推导,那么关于力学定律的对偶性的结果无疑仅仅是初等的。对于理论分析来说,更方便的是从做小作用量原理的形式出发,事实上,这种形式计算量也是很少的,甚至比直接代入运动方程变换更加便捷。
上一篇文章中我们讲到,变换$z \mapsto z^2$将一个原点为几何中心的椭圆映射为一个原点为焦点的椭圆,并且相信这种变换可以将胡克定律跟牛顿万有引力定律联系起来。然后就立即给出了变换$w=z^2,d\tau=|z^2|dt$。但是这个变换本身并不显然的,假如我们仅仅发现了$z \mapsto z^2$的几何意义,如何相应地得出$d\tau=|z^2|dt$这个变换呢?本文初步地解决这个问题。
几何作用量
让我们回顾力学的最小作用量原理:
$$ S = \int_{{t_1}}^{{t_2}} L dt = \int_{{t_1}}^{{t_2}} {(T - U)} dt $$
最近的我的主要学习是在研究路径积分,在推导路径积分的一种新的变换方法(或者是一个新的视角吧),但是有道坎还是迈不过去,因此blog中也一直更新寥寥。说到积分与微分,这两个本是互逆的东西,但是在复数的统一之下,它们两个去可以相互转化。比如说,薛定谔方程是量子力学的微分形式,而路径积分实际上可以说是量子力学的积分形式,这让我有些想法,是不是任何微分形式的数学都存在一个积分形式的版本呢?如果是,是微分版本优还是积分版本优?
在数学分析中,我们会感觉到求导会比求积分容易很多,求导有现成的公式等等。但是微分有个最大的缺点,它是多分量的,比如,势函数是一个标量,但是微分(求梯度)之后就变成了三分量的矢量(即作用力),多分量事实上是不好处理了,为了处理这类问题,又引入了大量的算符。积分的特点在于它的标量性,也许计算很复杂,但是思想确实容易把握的,我更喜欢积分形式的理论(比如作用量原理、路径积分等。)
说到数学分析中常见而又著名的定积分,不得不提到以下三角函数积分了。
$$\int_0^{\pi/2} \sin^{2n} \theta d\theta$$
不难证明,它也等于
$$\int_0^{\pi/2} \cos^{2n} \theta d\theta$$
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