リーマン多様体上の積分について

車のタイヤがパンクした。タイヤの横を縁石でかすったらあっけなくパンク。だいぶ磨り減って、そろそろ交換しないといけなかったので、まぁいいか。

ホッジ作用素とはなんたるかを語ろうと思って、だらだら続いているエントリーだけど、しばらく続きそう。こういうところに記事を書いとくと誰かの役に立つかもしれないし、微分幾何と物理の関係を書いてある文章もほとんどないしね。今日のメインはストークスの定理だけど、数学者は計量のある空間でのストークスの定理には興味ないらしく、これから書く記事はオリジナルな内容。微分形式の幾何学に測度論をちょこっと入れただけなのでたいしたことはない。

そういえば、ポントリャーギンの「やさしい微積分 (ちくま学芸文庫 ホ 13-1 Math&Science)」はすごく良くできた本だ。読んで目が覚めたことも多い。

ところで、不定積分と定積分の違いはわかるであろうか?この違いは見た目以上に大きい。

記号で書けば、不定積分は、
\int f(x)dx
で、定積分は、
\int_a^b f(x)dx
で単に積分範囲が決められているかいないかだけの違いにすぎないように思える。

しかし、不定積分と定積分は全く性質を異とする演算だ。

まず、不定積分微分の逆演算として定義される。つまり、「h'(x)=f(x)となるh(x)を求めよ。」というのが不定積分の意味。この演算は積分定数の分だけ非一意性があるの不定積分と呼ばれる。

一方、定積分の意味は不定積分とは全く異なる。定積分区間I aストークスの定理について。

n次元多様体M上のある領域をUと置く、その境界を∂Uとする。このとき、任意のm(微分形式ってすごいでしょ。僕は、微分形式を用いた計算に魅せられています。

次あたりでホッジ作用素について書くかも。一月後あたりに、微分形式を用いて相対性理論がどういう風に書き換えられるかについて書くかも。

そういえば、書こうと思って書いてないことに、
1.温度Tがカルノーサイクルとどう関係あるか
2.ネーターの定理について
3.小澤の不等式について
がある。

ベル状態についても、もう少し調べてみたい。

参考:ポントリャーギン:「やさしい微積分 (ちくま学芸文庫 ホ 13-1 Math&Science)