作者j0958322080 (Tidus)
看板Math
标题Re: [微积] 请简介differential forms与manifolds
时间Tue Jan 3 11:28:39 2017
※ 引述《Arzelascoli ()》之铭言:
: Math版版友您好,假设小弟已充分涉猎过基本的大一单变数与多变数微积分
: 请教版友们,是否能深入浅出地简介:
: * 什麽是differential forms与manifolds? 它们在微积分或高微分析是如何被运用?
: 另: 小弟拥有的微积分教科书似乎未教导differential forms与manifolds
: 如果希望深入浅出地学习这学问,那些教材书籍值得推荐?
: 注: Baby Rudin第10章有教differential forms
: 小弟有涉猎过Baby Rudin前面几章,但听说後面包含第10章写得太抽象
: 所以还是再请教有深入浅出的教材书籍吗?
就我这学期修的微分几何来回答跟我的理解来回答,希望可以抛砖引玉:
manifolds : Something "locally" looks like R^n + some "global" condition
一开始的微分几何会从 manifold 进入,原因是因为我们想要在他上面做微积分,
当我们取一小个部分来看的话,他可以近似成我们已经学习很久的欧式空间。
∂ ^ ^
所以在微分几何中,你会看到 ---- 当作基底(记做dx_i),而不是常看到的 x_i。
∂x_i
那当你在这个 manifold 上面取他的基底的时候会有很多种取法,
所以在取的时候他就是一个 "form",例如我们在 S^1 上面取他的切向量,
那麽他的基底就是 f(x_i)dx_i + f(y_i)dy_i
在不同的位置取切向量会得到不同的基底,此时基底前面的东西我们叫做0-form,
也就是我们之前学到的"function",当这个 function 搭配上一个基底的时候,
我们就称他为 1-form,也就是我们之前学到的"vector field",
如果是 function 当配上 k 的基底,我们就称为 k-form,
所以如果是 2-form 的话就写成f(x_i)dx_i ^ dy_i, "^" 是"wedge product",
或称为"exterior product",有点类似我们之前所学的"cross product",
但是又有点不一样,因为是在很恶心的空间上做外积。
讲了这麽多,终於可以在这些很恶心的空间上做积分了,
我的上学期就这麽结束了,麻烦楼下帮补。
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1F:→ yeebon: chx64的1/2悖论真的很经典呢07/22 16:41
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※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc), 来自: 140.115.31.172
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※ 编辑: j0958322080 (140.115.31.172), 01/03/2017 11:34:12
2F:推 LiamIssac : 这部分有没有简单的应用或例子? 像一般的积分可以 01/03 13:12
3F:→ LiamIssac : 用来算面积之类的 01/03 13:12
4F:→ j0958322080 : Stokes' theory 01/03 13:40
5F:→ wohtp : differential form的重点倒不是拿来算东西 01/03 13:54
6F:→ wohtp : 因为微积分离不开数字,但是要怎麽把空间上每一点编 01/03 13:56
7F:→ wohtp : 上座标,这件事根本完全看你开心就好 01/03 13:57
8F:→ wohtp : 所以明明是同一样东西,却会因为座标的取法不同而看 01/03 13:58
9F:→ wohtp : 起来完全不同。 01/03 13:59
10F:→ wohtp : differential form与相关语言是一套漂亮的架构,帮 01/03 14:00
11F:→ wohtp : 助你讲清楚,什麽是「本质」,什麽是因为你选定了特 01/03 14:01
12F:→ wohtp : 定座标系统而产生的表象 01/03 14:02
13F:→ wohtp : 但是真的要算积分……最後你还是要乖乖选一个座标, 01/03 14:03
14F:→ wohtp : 乖乖用老方法做多重积分 01/03 14:03
15F:→ j0958322080 : 不过我的理解是说我们要在这上面做微积分才有这东西 01/03 14:35
16F:推 LiamIssac : 我的想法是 这东西应该是为了某种应用的目的 (原本 01/03 18:38
17F:→ LiamIssac : 的Euclidean calculus无法用)而产生的 如果不是 那 01/03 18:38
18F:→ LiamIssac : 也太抽象了 01/03 18:38
19F:→ wohtp : 的确只是把本来的微积分抽象化,将几何与拓朴的本质 01/04 09:49
20F:→ wohtp : 表现出来而已 01/04 09:49
21F:→ wohtp : 真的要微分积分,还是要乖乖取coordinate patch, 01/04 09:50
22F:→ wohtp : 乖乖做没有技术含量的重积分。 01/04 09:50
23F:→ wohtp : 它的「应用」就是把座标系统搞掉以後,比较容易把 01/04 10:56
24F:→ wohtp : coordinate-independent的概念写明白 01/04 10:56
25F:推 LiamIssac : 我看了一下网路 好像应用在数论等领域 之前看Terenc 01/04 20:09
26F:→ LiamIssac : e Tao那些人在证明数论等都有用积分形式 估计就是这 01/04 20:09
27F:→ LiamIssac : 些东西? 01/04 20:09
28F:→ wohtp : 拿来看topological invariance很好用 01/04 20:58
29F:→ wohtp : 例如只要看到Chern-Simons规范场的形式,不用算就马 01/04 21:00
30F:→ wohtp : 上知道积分出来只能跟底下空间的topology有关 01/04 21:01
31F:→ wohtp : 不过,再说一次,那些漂亮的式子不是拿来给你真的做 01/04 21:01
32F:→ wohtp : 积分用的 01/04 21:01