高校|数学是所有科学的女王,如果你打算放弃数学,请先看看这篇文章( 三 )
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与麦克斯韦方程不同 , 我们尚未证明纳维-斯托克斯方程在任何初始条件下都存在光滑解 。 证明或否定纳维-斯托克斯方程总是有光滑的解 , 是物理学中最大的未决问题之一 。 实分析和函数分析(建立在实分析的基础上)对于理解和解决这个问题是必要的 。
对于那些不是数学物理学家的人来说 , 你可能不会从实分析中得到那么多 。 现实世界中的常见函数往往是“良好”的 , 所以你通常可以假设有人已经在背后做了实分析的工作 。
复分析?
- 黎曼zeta函数图
虽然这种挑剔性限制了复分析可以处理的函数 ,, 但它可以对它可以处理的函数做更多的事情 。 例如 , 它允许你做一些在实线上很难做的积分 。
我们什么时候会用到复分析?
复分析出现在许多你意想不到的地方 。 想知道素数的分布吗?你需要找出黎曼Zeta函数的零点 。 想找到一种方法来稳定一个不稳定的系统?你需要找到一些方法 , 将系统的传递函数的极点向左移动 。 像拉普拉斯变换、傅里叶变换、传递函数和z-变换这样的概念要依靠复分析来理解 。
现代/抽象代数?这个领域研究符号和对符号的运算 。 在这个领域出现的一般问题是 , 如果你有一个物体 , 你对这个物体进行了一系列的操作 , 你能找到一些方法来 \"撤销 \"这些操作吗?你能解出一个给定的x方程式吗?你可能习惯于x是一个实数或复数 , 你有一些多项式方程 , 如x^2 - 2x + 5 = 0 , 但如果x和所有的乘法 , 加法 , 减法的结果都只能是0到10之间的数字呢?在这种情况下 , 你要处理的是11阶的有限域 。 特别值得注意的是阶为2的有限域 , 它是计算机的基础 , 因为你可以把加法变成排他性或门 , 把乘法变成和门 。
我们什么时候会用到抽象代数?
现代代数有许多子领域(如群论、线性代数) , 并与其他领域(如代数拓扑学和代数数论)有交集 , 这使得有点难以单独谈论它 。 由于线性代数是一门独立的课程 , 我将在其章节中谈论它 。
假设有人交给你一个分子 , 你想预测它的特性 。 你可以看几个特征 , 比如键的类型、组成原子的质量、自由电子的分布等等 。 这些特征之一是由分子显示的所有对称性组成 。 要研究它们需要抽象代数 。
魔方不需要介绍 。 在电影《当幸福来敲门》中 , 解开魔方的能力是一种挑战 , 只有智力高超的人才能做到 。 在现实生活中 , 任何人都可以通过记住一些算法来复原魔方 。 但是 , 你会如何找到这些算法?第一步应该是想出一个数学模型 。 在这种情况下 , 如果你把每个旋转看作是一个运算 , 那么解魔方就相当于 \"撤销 \"旋转 , 这意味着你可以在这个问题上使用抽象代数的工具 。
线性代数?我的电脑目前有以下配置:
- CPU:AMD Ryzen 7 2700X
- GPU:NVIDIA GeForce GTX 1660
- 内存:2 x Corsair Vengeance 16GB DDR4
- 固态硬盘:三星860 EVO 1TB
- 键盘:海盗船游戏K55 RGB键盘
- 鼠标:罗技G502鼠标
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