什么是辛流形的自然辛结构,以及典则变换在偏微分方程理论中的应用?
在微分几何中,我们考虑一个重要的对象M,它是一个微分流形。其余切丛T*M承载着额外的结构。在这里,我们定义了一个一次微分形式α,它在局部坐标系(x1, x2, ..., xn, ξ1, ξ2, ..., ξn)下的表达为:
推导公式:
α的存在使得T*M上出现了一个特殊的二次非退化闭外形式dα,它作为辛结构赋予T*M新的内涵。这个辛结构被称为自然辛结构,使得T*M本身成为一个辛流形,它是辛几何中的基本范例。
一个重要的性质是,当两个微分流形M和N之间存在微分同胚τ,即τ:M→N,它会诱导出余切丛之间的映射τ*:T*M→T*N。这个映射在保持自然辛结构的前提下,称为典则变换,它在辛流形的理论中扮演着关键角色。
辛结构和典则变换的概念最初源于分析力学,但其应用远不止于此。在近代偏微分方程理论中,研究者常常在T*M上处理方程及其解,典则变换作为一种工具,能够简化复杂的问题。在物理的量子化过程中,辛流形的概念和方法更是发挥了不可或缺的作用。
物理与几何 2 辛几何与经典力学 2.4 用辛几何描述经典力学
物理与几何的交融在经典力学中展现得淋漓尽致。哈密顿力学的本质,即相空间的几何学,通过之前的探讨,我们已认识到它与辛几何的紧密联系。辛流形与哈密顿力学的相空间维度相匹配,正则坐标和辛几何中的正则辛坐标互为对应,两者之间的变换规则也保持了一致性。泊松括号在两种理论中扮演着核心角色,它们的...
辛几何是大几学的
大三。根据查询北京大学数学学院数学系得知,截止2023年10月,辛几何是大三的高级课程。辛几何与代数几何和微分几何是平行的三个数学分支,是研究辛流形的几何与拓扑性质的学科。
只解释辛(symplectic),不要解释辛流形辛几何。我查的结果:对称性或线复...
这个没学过,不懂?
哈密顿方程
哈密顿方程如下:经典力学中一组描写系统运动的一阶微分方程组。是W.R.哈密顿于1834年提出的,又称哈密顿方程或正则方程。哈密顿函数 可以使用辛流形(symplectic manifold)的任何平滑的实值函数H来定义哈密尔顿函数。 函数H被称为哈密尔顿 哈密顿圈 图论术语:指图中包含所有顶点的圈。哈密顿群 群是一...
泊松括号定义
它具有独特的性质。辛形式ω不仅被视为从向量到微分形式的映射,同时它也是从微分形式到向量的线性映射,这意味着对于所有的微分形式α,它满足特定的外导数规则。这个双向量在辛流形的框架下,扮演了泊松结构的角色,它在函数空间中的作用是通过结合函数的导数信息,产生一个新的函数。
物理学用微分几何简表
Ricci曲率比例流形的Einstein流形,是广义相对论的基石,而Kaluza-Klein理论和Ricci流则为宇宙模型和流形分类提供了新的视角。微分形式的分类,如闭形式和恰当形式,以及Cartan结构方程,揭示了联络与曲率的深刻联系。在复流形的全纯与反全纯形式,乃至辛流形的2-形式中,Hodge理论和镜像对称性如繁星般闪烁...
哈密顿力学的数学表述
任何辛流形上的光滑实值函数'可以用来定义一个哈密顿系统。函数'称为哈密顿量或者能量函数。该辛流形则称为相空间。哈密顿量在辛流形上导出一个特殊的向量场,称为辛向量场。该辛向量场,称为哈密顿向量场,导出一个流形上的哈密顿流。该向量场的一个积分曲线是一个流形的变换的单参数族;该曲线的...
微分几何学整体微分几何的兴起
微分几何学,尤其是整体微分几何,自其兴起以来,一直以研究微分流形及其附加结构为核心。微分流形上的关键结构,如黎曼度量、洛伦茨度量和辛尺度,赋予了流形不同的几何特性,如黎曼流形、洛伦茨流形和辛流形,极大地丰富了几何内容。霍奇定理和德·拉姆定理在微分流形的研究中起着重要作用。外微分形式是微分...
哈密顿方程
任何辛流形上的光滑实值函数H可以用来定义一个哈密顿系统。函数H称为哈密顿量或者能量函数。该辛流形则称为相空间。哈密顿量在辛流形上导出一个特殊的矢量场,称为辛矢量场。该辛矢量场,称为哈密顿矢量场,导出一个流形上的哈密顿流。该矢量场的一个积分曲线是一个流形的变换的单参数族;该曲线的...
余辛流形应用于什么领域
信号处理、图像图形处。根据查询相关公开信息显示,余辛流是具有某种特殊结构的微分流形,在信号处理、图像图形处理方面得到广泛的应用。辛结构和典则变换的概念起源于分析力学。
在服丽科: 达布定理是辛几何中第一个重要的定理.它断言辛流形上任意一个点附近存在一个局部坐标系,使得辛形式在这组坐标系下是欧式空间的标准的辛形式.这样的坐标系被称为达布坐标系.这说明不同于黎曼几何,辛几何中并没有曲率这样的局部...
荔湾区18826369230: 在数学上如何说明相空间自动是一个辛流形??
在服丽科: 数学中,重言 1-形式(Tautological one-form)是流形 Q 的余切丛 T * Q 上一个特殊的 1-形式.这个形式的外导数定义了一个辛形式给出了 T * Q 的辛流形结构.重言 1-形式在哈密顿力学与拉格朗日力学的形式化中起着重要的作用.重言 1-形式有时也称为刘维尔 1-形式,典范 1-形式,或者辛势能.一个类似的对象是切丛上的典范向量场.在典范坐标中,重言 1-形式由下式给出: 在差一个全微分(恰当形式)的意义下,相空间中的任何“保持”典范 1-形式结构的坐标系,可以称之为典范坐标;不同典范坐标系之间的变换称为典范变换.典范辛形式由
荔湾区18826369230: 辛几何是啥东西 - ?
在服丽科: 辛几何是数学中微分几何领域的分支领域,是研究辛流形的几何与拓扑性质的学科.它的起源和物理学中的经典力学关系密切,也与数学中的代数几何,数学物理,几何拓扑等领域有很重要的联系. 不同于微分几何中的另一大分支--黎曼几何,辛几何是一种不能测量长度却可以测量面积的几何,而且辛流形上并没有类似于黎曼几何中曲率这样的局部概念.这使得辛几何的研究带有很大的整体性.
荔湾区18826369230: 谁能给我讲讲泊松括号啊 - ?
在服丽科: 在数学及经典力学中,泊松括号是哈密顿力学重要的运算,在哈密顿表述的动力系统中时间推移的定义起着中心角色.在更一般的情形,泊松括号用来定义一个泊松代数,泊松流形是一个特例.它们都是以泊松(Siméon-Denis Poisson)而命名.松括号是双线性映射把两个在辛流形(symplectic manifold)中可微分的函数映射到一个函数.具体来讲,如果我们有两个函数f和g,则这里的 ω 是辛形式(symplectic form), 是双向量,使得若把 ω 看成为从向量到微分形式的映射, 则是从微分形式到向量的线性映射,对所有微分形式 α满足,这里d表示外导数.双向量 有时称为辛流形上的泊松结构.
荔湾区18826369230: 微分流形的结构 - ?
在服丽科: 我们可以在微分流形上赋予不同的几何结构(即一些特殊的张量场).不同的几何结构就是微分几何不同的分支所研究的主要对象. 黎曼度量 主条目:黎曼几何 仿紧微分流形均可赋予黎曼度量(见黎曼几何),且不是惟一的.有了黎曼度量,微分流形就有了丰富的几何内容,就可以测量长度,面积,体积等几何量. 近复结构和复流形 参见:复流形 微分流形M上的一个近复结构是M的切丛TM的一个自同构,满足J·J=-1.如果近复结构是可积的,那么我们就可以找到M上的全纯坐标卡,使得坐标变换是全纯函数.这时我们得到了一个复流形. 辛流形 参见:辛几何 微分流形上的一个辛结构是一个非退化的闭的二次微分形式.这样的流形成为辛流形.
荔湾区18826369230: 哈密顿力学的数学表述 - ?
在服丽科: 任何辛流形上的光滑实值函数'可以用来定义一个哈密顿系统.函数'称为哈密顿量或者能量函数.该辛流形则称为相空间.哈密顿量在辛流形上导出一个特殊的向量场,称为辛向量场.该辛向量场,称为哈密顿向量场,导出一个流形上的哈密顿...
荔湾区18826369230: 我国的数学家 - ?
在服丽科: 冯康(1920年9月9日—1993年8月17日),世界数学史上具有重要地位的科学家,独立创造了有限元方法,自然归化和自然边界元方法,开辟了辛几何和辛格式研究新领域. 华罗庚(1910年11月12日-1985年6月12日),是中国在世界上最有...
荔湾区18826369230: 汉字的甲骨文、金文、小楷、隶书、楷书、草书、行书 - ?
在服丽科: 殷墟甲骨文约有单字四千左右.经过几代学者的研究考释,已经认识一千来字.我这里选释部分常见的字以飨读者. “”:字从二(上)从(人),隶作“元”.人之上会意为首.《孟子·滕文公》:“勇士不忘丧其元.”即用其本义.引申...
荔湾区18826369230: 赞美母亲的话有哪些? - ?
在服丽科: 赞美母爱的古诗词 1、《游子吟》【唐】孟郊 慈母手中线,游子身上衣.临行密密缝, 意恐迟迟归.谁言寸草心,报得三春晖.2、《别老母》【清】黄仲则 搴帷拜母河梁去,白发愁看泪眼枯. 惨惨柴门风雪夜,此时有子不如无.3、《十五...
荔湾区18826369230: 离婚时没有夫妻财产协议,如何进行财产分割? ?
在服丽科: 在离婚时,没有夫妻财产协议,如何进行财产分割?1. 在进行财产分配前,需要先协商,确定分割的财产.2. 根据财产的具体情况,协商分割的数额.如果夫妻双方对一些...