作者Underground (Mind the gap ... ...)
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標題Re: [問題] 物理的哪一門學科需要用到張量跟複變??
時間Wed Sep 1 09:10:48 2010
※ 引述《cutiehoneyzu (McHilo)》之銘言:
: Arfken物數內容裡有張量跟複變....工程數學則是少了張量
(tensor我倒覺得用蠻多,特別是古典場論(參考Landau那本;包含廣義相對論重力場);
材料力學和剛體力學也會用到,不過如果是機械系大學部的課我去旁聽是不會用到)
(機械系的大二大三力學數學方面都不會超過大學的工數
: 工學院機械系的工數,複變是重點,研究所考試
: 機械類的複變也是重點,台大每年考,偏偏機械所謂的五力
: ,
: 好像沒一個要用到勞倫茲級數...
: 物理的量物,量力..我看幾乎工數裡面所有的知識都套用上去了...就是少了複變...
: 五力裡面的數學,微積分強就可以應付了.....反而物理的專業科目,ODE,PDE,級數...
: 不強就準備受死,很離奇的事就複變這一單元,好像沒有一個專業科目要用到他,
這個問題我也很早就想問了
老實說複變除了數學上很有趣(解析函數很多"強"性質都是實可微函數沒有的)
很多時候應用也是有
(比如用residue解一些不好做的積分;inverse Laplace變換之證明;
harmonic function...)
但總覺得不像變分學(引入作用量),微分方程,Fourier分析,...等其他Arfken章節
那麼直接可以用在物理上
(以Dirichlet問題來講好了,如果是3-dim,複變也是不能像2-dim直接引入)
(流體力學部分理想流體雖然有用,我覺得實用值更高的boundary layer那部份
也是只需要微分方程就夠了)
我甚至講一些我自己很主觀的"自以為是":
物數(我以Arfken為例)幾乎每一章節的數學都可以和相對應的物理做很好的反映
(歷史上也是如此自然:
向量解析很自然跟古典電磁學和古典動力學
變分很自然跟解析力學
微分方程就不用說了,而且通常講PDE的部份一定先從物理圖像
很具體的熱傳/波/Laplace potential這三種下手...
Fourier分析則是很自然的時域-頻域轉換
張量則有古典場論
機率統計跟統計力學和熱物理
Sturm-Liouville問題和量物的Schrodinger....
老實說,這樣數學搭配物理念我是蠻喜歡的
即使不能都唸懂,也對那個工具和數學有感覺和動機
惟獨複變我倒現在還是覺得"不大自然"
(流力的部份我請教過老師,除了理想流和一些特殊漂亮的例子
整個流力的架構和物理意義可以完全不用複變(請注意我指的物理意義)
你在電磁學和解析力學,物理意義和數學工具是綁在一起的)
沒有變分和向量分析根本玩不下去)
我好像找不出一個像以上舉的這麼多的例子來和我學到的複變搭配
(很勉強的一部份就是Laplace transform pairs那部份
s domain的一個contour integral
然後在配合電機系同學推薦我去修的訊號與系統以及控制系統)
一個很有意思的是(這也是我為何在板上問此問題)
我翻閱市面上有頭有臉的"大頭"們(例如Arfken,劍橋的Riley,....)所寫之物數
每一本都花了相當的篇幅講複變(而且寫的作者大部分都是物理學家)
是不是我的程度太淺薄了
所以我體會不到複變的真正內涵與物理的關係呢?
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◆ From: 118.168.68.23
1F:→ chungweitw:propagator 09/01 09:49
2F:→ amozartea:我一直覺得複變是求解的方法.... 09/01 10:07
3F:→ faxer:residue真的是很補的東西,cp值爆高 09/01 10:33
4F:→ faxer:大學數學只要學會微積分+複數+矩陣(本徵值)就夠了~ 09/01 10:37
5F:→ faxer:ode的問題等真的面對再說,屆時用的可能是數值runge-kuta 09/01 10:39
6F:推 nightkid:我也覺得複變只是一種求解的方法 09/01 10:49
7F:→ nightkid:我們老師曾說過 複數就是兩個real number 用一個複數 09/01 10:49
8F:→ nightkid:可以表達更多的事情 09/01 10:49
9F:推 xwan227770:最常用的兩個積分變換, 用復變才講的清楚 09/01 11:06
10F:→ xwan227770:我相信寫下方程式跟寫下並解出方程式 09/01 11:07
11F:→ xwan227770:是兩個不同層次的物理認知 09/01 11:07
12F:→ xwan227770:就好像你知道算帶電球的電場要積分 09/01 11:07
13F:→ xwan227770:和把這個積分積出來去討論帶電球的電場我想是不同層次 09/01 11:08
14F:→ xwan227770:至少可以確定不會復變有一部份教科書的問題是不能解的 09/01 11:10
15F:→ faxer:我是覺得講複數很多人不懂,相對有物理的是富式轉換叫好懂 09/01 11:48
16F:→ faxer:教學可以用富氏轉換驗證複變的強大 09/01 11:50
17F:推 callmei:我也一直都只是把複變當成計算求解的工具..沒想過物理意義 09/04 15:15