loop子和花体。2

我继续从文章“教科书和学习的好奇心”一文中开始的错误和曲折的话题我记得这些定义:
  • Blooper是一个公然或掩盖的错误,但这不是根本性错误,因此您可以在遭受痛苦之后将其修复。
  • Zagogulina是一个短语,以这样一种方式提出了一个主题:要理解它,就需要砸碎一个人的头(普通,不是天才,不是才华)。


1.公式的简单性是什么?


以《概率论》一书为例。基本概念。极限定理。随机过程”,Yu.V. Prokhorov,Yu.A. Rozanov,“科学”,1967年。我
引用第14页的文字:
“斯特林公式。在以上所有公式中,表达式n!=n(n1)1对于大的n直接计算此类乘积非常费力。有一个相对简单的公式可以给出n!的近似值,称为斯特林公式:对于较大的n

n!2πnnnen


在其他书籍和Internet中也可以找到类似的短语。

我不明白,斯特林公式比定义公式更简单 n!=n(n1)1在哪个方面更容易?如何简单地安排公式?由于关键短语是“对于大n直接计算此类乘积非常费力”,因此自然而然地会在减少计算量的情况下假设更大的简化度。好吧,让我们从这一方面来。从一个和另一个公式中的基本运算次数的位置(从计算机的角度)比较这些公式。在公式n!=n(n1)1有n个乘法。在斯特林公式中,我们有以下操作:
  • 2πn-两次乘法和一次根提取。提取根不是基本操作,但是其实现需要一个计算周期,并且时间越长,所需的计算精度就越高。
  • nn-n个乘法。 nn=nnnn毕竟,我们不会反驳这是一项操作。在这种情况下,我们可以说n!一项操作。至少在没有计算机的情况下,度数和指数函数都不是基本运算。
  • en-这也不是基本操作,但是其实现需要一个计算周期,并且时间越长,所需的计算精度就越高。

最有趣的是 nn=nnn宣布容易 n!=n(n1)1从简单性的任何角度来看,此后都无法再进行进一步的推理。
因此,很显然,从计算复杂度的角度来看,斯特林公式绝不比定义公式简单。
那么为什么我们需要斯特林公式呢?没有普遍的答案。而且,这还不算简单。一切都取决于情况。例如,不太可能简化表达式N!/(N1)!您需要应用斯特林公式。定义公式立即给出N!/(N1)!=N
通常,如果我们具有诸如Formula1≡Formula2的标识,则有时用Formula2替换Formula1是有益的,有时反之亦然。
在某些情况下,斯特灵公式的应用会导致其所进入的公式的术语明显减少,这很难确定是否使用了定义公式。至少在统计物理学中是如此。在那里,所有基本数量均以统计权重表示,其公式与阶乘闪烁。但是,例如,熵是通过状态数的自然对数表示的。这是形式的角色开始发挥作用的地方,在这种情况下,通过阶数来表示阶乘:
ln(n!)nln(n/e)

以下是斯特林公式的应用示例,摘自菲希滕霍茨(v.2):



2.记号的含义


以教科书“基本粒子物理学”为作者,N.F。Nelipa,莫斯科,“高等学校”,1977年。在第19页上,记录了动量和坐标表示之间的关系:

φ(x)=(1/(2π)2)dpeipxφ(p)    (1)



我们看到该公式同时包含φ和φ。如果这是一个身份,那么看看这个公式,一个不太老练的人可以得出这些结论。
我们取φ(x)= 1
然后从(1)得到

1=(1/(2π)2)dpeipx1



得到了“奇妙”的团结分解,或者类似地,

sin(x)=(1/(2π)2)dpeipxsin(p)



所有这些显然都是胡说八道。那怎么办?
或者关系(1)应该解释为以下类型的方程x2=bx
我们看其他书。这是另一本“基本粒子物理学”,作者加齐奥罗维奇(Gaziorovich),莫斯科,“科学”,1969年。在第20页上,我们有公式

φ(x)=(1/(2π)2)dpeipxφ̃(p)    (2)


我松了一口气。这只是坐标和动量表示之间的联系,它是通过傅立叶展开从数学的观点给出的。此处φ和φ̃是不同的功能。但是公式(1)Nelips呢?从数学的角度来看,这是不正确的。如果φ是一个函数,则φ(x)和φ(p)都是一个函数。我遭受了很长时间的折磨(“作者不禁注意到这一点。这意味着情况比较棘手”),然后从物理学的角度找到了借口。在这里是:
φ(x)和φ(p)是不相同的函数,它们是一个场φ,并且表示形式不同。该字段是一个,但是其表示形式有所不同。视图类型由方括号中的字母指定。我们关注领域不变的事实。观点正在改变。所以我放心了。但是,先生们,作者们,您正在写教科书。向凡人解释什么是什么。然后,读者必须为作者找到借口

此外,我将转向NN Bogolyubov和DV Shirkov所著的苏联量子经典“量子场论简介”(1973年,莫斯科),第28页。

φ(x)=(1/(2π)3/2)dkeikxφ̃(k)    (3)


精细。与前面提到的加齐奥罗维奇相似。但是,进一步看。我引用:
“ ...我们发现函数φ̃(k)满足方程

(k2m2)φ̃(k)=0


因此,可以表示为

φ̃(k)=δ(k2m2)φ(k)


而且,据说,考虑到这一点,分解(3)将采取以下形式:

φ(x)=(1/(2π)3/2)dkeikxδ(k2m2)φ(k)    (4)


同样,我们返回到φ到φ的表示形式。从可理解的加齐奥罗维奇来到了难以理解的尼利佩。这是什么意思?这是方程式吗?我认为在这里也有必要给出与上述Nelipa情况类似的解释。
这确实是一个花招。由于某种原因,这种花招只能在苏联作家的书中遇到我。
我将返回Nelip的作者。我们以他的书“基本粒子的物理学。仪表场。推荐该书作为学习指南。这使教科书必须尽量减少各种默认值。无需强迫学生考虑解决默认值的问题。对他来说已经很难了。但是,我们采用公式(1.2.14)和前面的文本:
矩阵λk 满足以下换向关系(李代数):

[λk,λj]=2ifkjnλn,Spλiλjk=2δij    (1.2.14)


没有一个词说求和是n的意思。这既没有在序言中也没有在正文中。书中有很多这样的公式。
而且,引言中说:
“两个四维向量的标量积写为

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