Time писал(а):
Есть такое дело. :) Однако не со всеми облом получался. Встречался, например, с Громовым, Кауфманом, Пенроузом, Гиббонсом.. Некоторые наши академики соглашались поговорить..
Интересно их мнение по поводу поличисел :) .
Time писал(а):
Нисколько не сомневаюсь в серьезности имеющихся математических представлений. Однако, если бы исключительно из таких соображений исходил, то даже начинать заниматься поличислами не было ровно никакого резона. Совсем даже неглупые люди сделали когда-то выводы и продолжают их придерживаться до сих пор, что "ловить" и тут нечего, примерно также как и в ТФКП.
Насчет поличисел трудно с ними согласится. Числа Паули, Калуцы, Дирака, Клиффорда-Липшица и др. широко используются в физике и математике. А это все поличисла. Правда, среди них нет коммутативных, зато присутствуют делители нуля. Для этих чисел построена теория, аналогичная ТФКП (В.В. Сильвестров, «Системы чисел»). Ну а раз делители нуля неустранимы (кроме тел), то почему бы не изучать коммутативные алгебры поличисел, с единых позиций? А среди них присутствуют не только прямые суммы полей, но и не изоморфные им системы. Например, таковыми, для систем второго порядка являются параболические числа. Логично, что они должны быть и среди коммутативных алгебр более высокого порядка. Вот почему нужна их классификация. Так что по любому, резон заниматься поличислами есть. Я могу предположить только одну причину «недолюбливания» алгебр поличисел, это наличие в них делителей нуля. Однако, как мы видим, это не является принципиальным препятствием для содержательных приложений. Другое дело, что поличисла естественным образом связанны с группами преобразований, что является серьезной причиной использовать их в геометрии, а значит и в физике, поскольку современная физика исходит из геометрической парадигмы миростройства (СТО, ОТО, теория бран, суперструн и т.д.).
Другое дело, вопросы сходимости. Я просто знаю, насколько математики въедливы относительно тончайших нюансов своих классических теорий и абсолютно уверен, что уж если они всерьез взялись за что-либо, то это будет сделано на века. Если бы им была интересна теория поличисел, также как основания матана и ТФКП, то и там было бы все идеально строго. Думаю, что Вы делаете очень правильно, пропагандируя поличисла. Рано или поздно, серьезные математики обратят на них внимание.
Вот почему я не вижу смысла в пересмотре оснований анализа или ТФКП, а именно концепции предельного перехода и сходимости. Просто там все уже сделано добросовестно и профессионально. Чего не скажешь относительно поличисел, так как они до сих пор игнорировались общественным мнением. Тем и интересней, что есть такая серьезная ниша для исследований, по сути, непаханая целина :) . Но если сильно хочется, можно ввести собственное понятие сходимости и производной, например, как у Гато и Фреше.
Time писал(а):
Зазор, куда можно попытаться вклиниться с дополнительным определением (причем оно не должно отменять старого), на мой взгляд, заключается в том, что классическое определение основано на дискретных представлениях о последовательности чисел на комплексной плоскости. Мне же кажется возможным, на равне с этим, рассмотереть и непрерывный вариант. Когда дискретная последовательность точек на плоскости заменяется их непрерывной траекторией. В этом случае возможны варианты, когда рассматриваются не только расстояния по кратчайшей прямой между парами последовательных дискретных точек, а длины вдоль рассматриваемых криволинейных траекторий. На вскидку видятся возможными несколько вариантов, в том числе тот, что выше я приводил - с бесконечно раскручивающейся, не смотря на сужение своего "радиуса", спиралью. Грубо говоря, точке внутри траектории такой спирали приходится на много больше пробегать по кругу, чем приближаться к центру сходимости. И это, не смотря на постепенное ее приближение туда. Такой случай также можно считать сходящимся по радиальной координате, но не сходящимся по угловой. То есть, что то вроде условной сходимости по одному из двух базовых параметров.. А могут быть сходимости и по обоим параметрам..
Когда я говорил о произвольном пути, то и имел в виду некоторую измеримую траекторию, как функцию непрерывного параметра (типа времени) из множества ВСЕХ подобных траекторий, таких что, в пределе, расстояние между двумя точками стремиться к нулю. Дискретную последовательность точек берут только для упрощения доказательств. Таким образом, фактически при изучении сходимости к точке области исследуются ВСЕ точки этой области, по ВСЕМ возможным измеримым траекториям. Так что Ваши идеи УЖЕ просто-напросто учтены, причем в максимально возможной форме, явно превышающие Ваши потребности. Вот почему, я советовал обратить внимание на доказательства, предназначенные не для студентов технических и физических ВУЗов (максимально адаптированные для них), а на доказательства для студентов-математиков МГУ, особенно, в лекциях «Курс математического анализа, в 4-х частях», такого математического гения как Леонид Иванович Камынин, которые изданы ротапринтным изданием в МГУ в 1979-1982 годах, тиражом всего 500 экземпляров. Вот я сейчас открыл собственный экземпляр этих книг, чтобы вспомнить их реквизиты, и в одной из них прочел слова, написанные рукой какого-то студента, против фамилии автора – «умница, золотая голова» :) . Был еще один замечательный преподаватель семинаров по матанализу, во время моего обучения в МГУ, сопоставимый по уровню с Л.И. Камыниным, это Александр Иванович Штерн. Не знаю правда, как у них с официальными научными публикациями.
Насколько я понимаю, «угловая сходимость» у Вас не определена, а по сему трудно понять, что имеется в виду под «сходящимся по радиальной координате, но не сходящимся по угловой». Обычно, стремятся к тому, чтобы сходимость к точке области не зависела от радиальной составляющей траектории сходимости, т.е. была нечувствительная к ней. Хотя наверное можно привести пример, вроде круговой окрестности с вырезанным сектором, когда сходимость в оставшемся круге существует, а сходимость в вырезанном секторе нет. Т.е. мы получим пример разрывной по линии сектора функции. Но тогда эта функция не будет иметь сходимости к точке (центру круга) в классическом понимании этого термина, хотя она имеет частичные сходимости по некоторым подмножествам окрестности данной точки. Иначе говоря, точка не имеет открытой окрестности, в которой она непрерывна, т.е. данная функция будет разрывна на некоторой линии, принадлежащей этой окрестности и проходящей, через заданную точку. Но это будут уже совершенно другие функции.
Time писал(а):
Возможно, Вы правы, и данное предложение не привнесет в теорию функций комплексной переменной и даже в приложения понятия сходимости, ничего существенно интересного и нового, но мне важно помнить о наличии такой возможности для того, что бы не пройти мимо особенностей определения сходимости на плоскости уже двойной переменной, в которой той прозрачности, что достигнута в ТФКП, пока нет.
Сходимость в окрестности означает непрерывность в этой окрестности. На вещественной прямой есть функции, которые имеют предел справа и слева в данной точки, но эти пределы не равны. Такая функция имеет разрыв первого рода в данной точке. Аналогичная ситуация может быть и для произвольной размерности пространства. Но тогда эти функции не имеют сходимости в окрестности некоторой точки, т.е. она может иметь (конечные) пределы по направлениям и быть разрывной в тоже время. Так что если интересно, читайте классиков матана и ТФКП, ибо эти темы там очень хорошо разобраны.
Time писал(а):
Хочу специально для Вас подчеркнуть, что связь поличисел с КВАДРАТНЫМИ матрицами лишь одна из возможностей, причем не самая важная и интересная. Гораздо более перспективны, на мой взгляд, представления поличисел в виде ПРОСТРАНСТВЕННЫХ матриц вида nxnx...xn ( и так n раз) кубиков. Причем эта возможность не отменяет и представлений в виде квадратных матриц. Однако в пространственных вариантах возникает такая бездна потенциальных ходов и возможностей, что вот тут-то мы (во всяком случае я), действительно, пока предпочли не влезать.. Но кто-то, несомненно, должен будет этот путь пройти до конца..
Дело в том, что это не просто связь, которая «не самая важная и интересная». Существует теорема Кэли (Дрозд Ю.А., Кириченко В.В. «Конечномерные алгебры»), одна из формулировок которой гласит:
«Всякая конечномерная алгебра изоморфна подалгебре алгебры матриц».
(«Конечномерность нужна для того, чтобы регулярное представление было конечномерно».)А поскольку (коммутативные) поличисла являются (коммутативной) конечномерной алгеброй, то, следовательно, они ИЗОМОРФНЫ подалгебре алгебры матриц. А это уже связь серьезная, от нее не отмахнешься, поскольку все, что нам интересно, интересно с точностью до изоморфизма.
Относительно «пространственных» матриц. Они ведь тоже эквивалентны «плоским» матрицам, хотя бы в силу своей дискретности. Кстати, сами матрицы эквивалентны векторам, т.е. «линейным» матрицам. Их представление в «плоском» виде это всего лишь вопрос удобства, не более. То же для «пространственных» матриц. Если для некоторых достаточно больших
удобно «пространственное представление» множества чисел, вопросов нет – пользуемся на здоровье. Если нет, то используем «плоские» представления группы чисел. Только представления эти изоморфны, в силу стандартной теоремы матанализа:
«Бесконечно счетное объединение бесконечно счетных элементов множеств – бесконечно счетно.»Другими словами, целочисленная решетка счетномерного пространства взаимно однозначно отображается на множество натуральных чисел.
Так что вопрос, как представлять дискретные сущности: «линейно», «плоско» или «пространственно» – это только вопрос удобства их использования, не более. И до тех пор, пока пространственные матрицы не станут более удобны для использования, хотя бы в некоторых задачах, – быть им на вторых ролях.
Time писал(а):
Квадратные матрицы, которые Вы, похоже, и имеете ввиду, не спорю, дело полезное при изучение поличисел, их алгебр, функций и свойств. Однако я не случайно все время старался подчеркивать, что поличисла несколько большее из себя представляют, чем кажется на первый взгляд. В частности, на них возможно "доопределение" помимо обычных бинарных операций сложения и умножения специального вида n-араных операций, причем нисколько не отменяя бинарных операций и их следствий. Именно тут возникнут уже пространственные матрицы, которые в отличие от квадратных очень мало исследованы. Мне известна одна могография, дающая определенное представление об этом аспекте. Ее автор Соколов, она так и называется "Пространственные матрицы". Жаль только, что автор пошел по самому общему пути, и не выделил случаи связи с поличислами в отдельный раздел (он вообще не вспоминает о поличислах), мне кажется, что тогда, по крайней мере в этом разделе, был бы шанс навести максимальный порядок и прозрачность. Впрочем, может быть я тут и ошибаюсь..
Если Вы думаете, что подалгебра матриц это слишком мелко для поличисел, то очень даже заблуждаетесь. Алгебра матриц это исследования на столетия, настолько она богата и содержательна. Так что она это большое удобство для исследователя и его превосходный инструмент, не воспользоваться которым грех. Например, совершенно элементарно проверяется коммутативность двух «мнимых» единиц. Достаточно просто перемножить соответствующие им матрицы и посмотреть на результат. И тогда уже не будет вопросов типа, а какова природа «мнимой» единицы
, как у гиперболических чисел или как у кватернионов? Достаточно глянуть, на ее матричное представление и все сразу станет ясно. Поэтому, говорить о поличислах и не показывать матричные представления их независимых единиц, значить «наводить тень на плетень», т.е. намерено оставлять обсуждаемый вопрос недостаточно определенным. Если Вам удобно матричные единицы оформлять в виде кубических матриц, то против этого никто возражать не станет, если только это будет оправдано. А книгу «Пространственные матрицы» я уже скачал из Интернета, но пока для текущих целей она мне не показалась интересной.
А что касается
-арных операций отношения элементов множеств, то о них вскользь упоминается в учебных курсах, что уже унарные и бинарные отношения достаточно продуктивны и явной потребности в больших размерностях отношений пока не наблюдается, что впрочем, не мешает желающим их исследовать :) .
Лично я исхожу из убеждения, что природа максимальна в своей простоте или минимальна в своей сложности. Поэтому без явной необходимости не вижу смысла усложнять изучаемые связи, особенно если они допускают простую интерпретацию.
Time писал(а):
Вполне допускаю, что Вы правы. Однако допускаю и другой вариант, что декларируемость доказательства в общем виде - кажущаяся или, как минимум, не полная. У меня практический склад ума и ничего с этим поделать не могу. Вот и в случае с приводимой Вами интегральной формулы Коши, который, вроде бы, годится для всех случаев поличисел.. С готовностью соглашусь, что так оно и есть, если увижу работоспособность данного метода хотя бы для пары конкретных проcтых примеров, причем изложенных не на языке матриц, а на привычном для меня языке поличисел и их аналитических (h-аналитических) функций. Огромная просьба привести "перевод" применимости представленной Вами формулы Коши для двойных чисел
и их h-аналитических функций, а также для бикомплексных, являющихся прямой суммай
. Особенно интересно, как нечто непротиворечивое получится в первом случае. Однако если ничего не получится для
, интересен и второй вариант, так как именно для него нам с Гарасько удалось получить аналог интегральной формулы Коши для комплексной плоскости, но включающий помимо эллиптически мнимой единицы
еще и гиперболическую
. Если у Вас получится то же самое, значит, мы просто переоткрыли уже известный математикам факт (что также не плохо). Если, получится нечто иное, будет повод разобраться, чей вариант оказался неработоспособным, неполным или даже ложным. Вполне допускаю, что наш.
Попробуете?
Ну почему кажущаяся? Посмотрите доказательство у Гантмахера. Чем оно Вам не нравится? Насчет практических приложений, вполне согласен с Вами. Я тоже не люблю, когда в сложнейших алгебраических и топологических книгах ограничиваются примитивнейшими примерами.
Результат Гантмахера (хотя я его нашел и в «Теории матриц» П. Ланкастера) относительно интегральной функции Коши для аналитических функций матриц – очень сильный. Теоретически, из него должны следовать аналогичные функции для комплексных чисел, кватернионов, пространств
и
и естественно для пространств
– дуальных и двойных (параболических и гиперболических) чисел (над
и
). Думаю, это будет хороший предмет исследования для соответствующей статьи :) . Я не против написать совместную с Вами и Гарасько статью, но мне нужно некоторое время, чтобы «переварить» результаты и представить их должным образом. Как только я буду готов, я вышлю Вам примерный образец такой совместной статьи. Затем мы можем обсудить все спорные вопросы, чтобы прийти к единой точке зрения.
Что касается пространства
. В упоминавшейся уже книге: Дрозд Ю.А., Кириченко В.В. «Конечномерные алгебры» Киев. 1980. (стр. 11), есть такая теорема (с небольшой переформулировкой) :
«С точностью до изоморфизма, над (алгебраически замкнутым) полем есть две двумерные алгебры: и жорданова алгебра - параболических чисел над полем ».Кстати, эта алгебра
будет некоммутативной, в чем легко убедится, перемножим матрицы параболической и мнимой единицы.
Так что я попробую поработать с интегральной формулой Коши-Гантмахера-Ланкастера (или как там ее назвать? :) ) в применении к поличислам. О чем, естественно сообщу.