Re: [微積] 請簡介differential forms與manifolds

看板Math作者 (Tidus)時間9年前 (2017/01/03 11:28), 9年前編輯推噓3(3028)
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※ 引述《Arzelascoli ()》之銘言: : Math版版友您好,假設小弟已充分涉獵過基本的大一單變數與多變數微積分 : 請教版友們,是否能深入淺出地簡介: : * 什麼是differential forms與manifolds? 它們在微積分或高微分析是如何被運用? : 另: 小弟擁有的微積分教科書似乎未教導differential forms與manifolds : 如果希望深入淺出地學習這學問,那些教材書籍值得推薦? : 註: Baby Rudin第10章有教differential forms : 小弟有涉獵過Baby Rudin前面幾章,但聽說後面包含第10章寫得太抽象 : 所以還是再請教有深入淺出的教材書籍嗎? 就我這學期修的微分幾何來回答跟我的理解來回答,希望可以拋磚引玉: manifolds : Something "locally" looks like R^n + some "global" condition 一開始的微分幾何會從 manifold 進入,原因是因為我們想要在他上面做微積分, 當我們取一小個部分來看的話,他可以近似成我們已經學習很久的歐式空間。 ∂ ^ ^ 所以在微分幾何中,你會看到 ---- 當作基底(記做dx_i),而不是常看到的 x_i。 ∂x_i 那當你在這個 manifold 上面取他的基底的時候會有很多種取法, 所以在取的時候他就是一個 "form",例如我們在 S^1 上面取他的切向量, 那麼他的基底就是 f(x_i)dx_i + f(y_i)dy_i 在不同的位置取切向量會得到不同的基底,此時基底前面的東西我們叫做0-form, 也就是我們之前學到的"function",當這個 function 搭配上一個基底的時候, 我們就稱他為 1-form,也就是我們之前學到的"vector field", 如果是 function 當配上 k 的基底,我們就稱為 k-form, 所以如果是 2-form 的話就寫成f(x_i)dx_i ^ dy_i, "^" 是"wedge product", 或稱為"exterior product",有點類似我們之前所學的"cross product", 但是又有點不一樣,因為是在很噁心的空間上做外積。 講了這麼多,終於可以在這些很噁心的空間上做積分了, 我的上學期就這麼結束了,麻煩樓下幫補。 -- !!!!!!!!!!!!!!簽名檔破210000點擊率啦!!!!!!!!!!!!!! Fw: [問卦] 電影:決勝21點的機率問題 https://goo.gl/2BpbB7 #1MfN3FgZ (joke)

07/22 16:41,
chx64的1/2悖論真的很經典呢
07/22 16:41
!!!!!!!!!!!!!!簽名檔破210000點擊率啦!!!!!!!!!!!!!! http://imgur.com/a/fN5Bh -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 140.115.31.172 ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Math/M.1483414122.A.23D.html ※ 編輯: j0958322080 (140.115.31.172), 01/03/2017 11:34:12

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這部分有沒有簡單的應用或例子? 像一般的積分可以
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用來算面積之類的
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Stokes' theory
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differential form的重點倒不是拿來算東西
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因為微積分離不開數字,但是要怎麼把空間上每一點編
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上座標,這件事根本完全看你開心就好
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所以明明是同一樣東西,卻會因為座標的取法不同而看
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起來完全不同。
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differential form與相關語言是一套漂亮的架構,幫
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助你講清楚,什麼是「本質」,什麼是因為你選定了特
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定座標系統而產生的表象
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但是真的要算積分……最後你還是要乖乖選一個座標,
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乖乖用老方法做多重積分
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不過我的理解是說我們要在這上面做微積分才有這東西
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我的想法是 這東西應該是為了某種應用的目的 (原本
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的Euclidean calculus無法用)而產生的 如果不是 那
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也太抽象了
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的確只是把本來的微積分抽象化,將幾何與拓樸的本質
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表現出來而已
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真的要微分積分,還是要乖乖取coordinate patch,
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乖乖做沒有技術含量的重積分。
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它的「應用」就是把座標系統搞掉以後,比較容易把
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coordinate-independent的概念寫明白
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我看了一下網路 好像應用在數論等領域 之前看Terenc
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e Tao那些人在證明數論等都有用積分形式 估計就是這
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些東西?
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拿來看topological invariance很好用
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例如只要看到Chern-Simons規範場的形式,不用算就馬
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上知道積分出來只能跟底下空間的topology有關
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不過,再說一次,那些漂亮的式子不是拿來給你真的做
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積分用的
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文章代碼(AID): #1OQnfg8z (Math)
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