И — совершенно блестяще предсказывает позитрон, таким, как мы его знаем. Вот соответствующий участок статьи — обратите внимание, как точно написано, и как замечательно читается!
(From: Paul Adrien Maurice Dirac, Quantised singularities in the electromagnetic field, Proc. R. Soc. Lond. A, 133, pp. 60–72, 01 September 1931)
(From: Paul Adrien Maurice Dirac, Quantised singularities in the electromagnetic field, Proc. R. Soc. Lond. A, 133, pp. 60–72, 01 September 1931)
Математические байки
Да, для того, чтобы мы восстановили диаграмму, "вписанную" в график y=|x|, нужно, чтобы: *) в минус бесконечности, начиная с некоторого момента все лунки были бы заняты; *) в плюс бесконечности, начиная с некоторого момента все лунки были бы свободны; *) число…
Хорошо, а при чём всё-таки тут тройное произведение?
Рассмотрим модельную ситуацию — пусть у нас разрешённые энергии это все полуцелые числа. И рассмотрим "вакуумное состояние", когда все состояния с отрицательной энергией заняты, а с положительной — свободны:
Рассмотрим модельную ситуацию — пусть у нас разрешённые энергии это все полуцелые числа. И рассмотрим "вакуумное состояние", когда все состояния с отрицательной энергией заняты, а с положительной — свободны:
А теперь посмотрим на состояния, отличающиеся от вакуумного лишь в конечном числе мест. У них есть две характеристики — энергия E и полный заряд Q (который мы будем считать в "штуках частиц", то есть добавление частицы его увеличивает, а не уменьшает).
(Состояния, отличающиеся в бесконечном числе мест, будут с бесконечной энергией — так что не рассматривать их вполне логично.)
Так давайте составим производящую функцию у этой пары характеристик — просуммируем x^Q*q^E по всем допустимым состояниям. Что получится?
(Состояния, отличающиеся в бесконечном числе мест, будут с бесконечной энергией — так что не рассматривать их вполне логично.)
Так давайте составим производящую функцию у этой пары характеристик — просуммируем x^Q*q^E по всем допустимым состояниям. Что получится?
С одной стороны, можно вычислять эту производящую функцию, работая с каждым энергетическим уровнем по отдельности.
Положительный уровень (2j-1)/2 можно не тронуть — а можно в него добавить частицу; +1 к заряду Q (потому что мы его в частицах считаем; иначе, если бы я сказал "электрон", нужно было бы вычитать 1), и +(2j-1)/2 к энергии.
Отрицательный уровень -(2j-1)/2 можно не тронуть — а можно из него убрать частицу; -1 к заряду Q (потому что мы его в частицах считаем; иначе, если бы я сказал "электрон", нужно было бы добавлять 1), и +(2j-1)/2 к энергии (опять с плюсом — потому что мы убираем частицу с отрицательной энергией).
Итого — производящая функция это вот такое произведение:
Положительный уровень (2j-1)/2 можно не тронуть — а можно в него добавить частицу; +1 к заряду Q (потому что мы его в частицах считаем; иначе, если бы я сказал "электрон", нужно было бы вычитать 1), и +(2j-1)/2 к энергии.
Отрицательный уровень -(2j-1)/2 можно не тронуть — а можно из него убрать частицу; -1 к заряду Q (потому что мы его в частицах считаем; иначе, если бы я сказал "электрон", нужно было бы добавлять 1), и +(2j-1)/2 к энергии (опять с плюсом — потому что мы убираем частицу с отрицательной энергией).
Итого — производящая функция это вот такое произведение:
А если бы мы тут с самого начала пожертвовали симметрией частиц и античастиц и сказали бы, что энергетические состояния это целые числа (а не полуцелые), и заняты в режиме вакуума отрицательные и ноль, а положительные свободны — то получилось бы совсем то, что мы хотели:
Математические байки
Photo
Первая скобка приходит из добавления частиц на каждый свободный уровень j, а вторая — из их убирания с занятых уровней -(j-1).
Но можно считать и по-другому — сначала спросить, "а какой у нас полный заряд Q?".
И тогда — состояние с наименьшей энергией при данном заряде Q это, опять же, "все слева от Q занято, всё справа от Q свободно". И его энергия равна — в "симметричном полуцелом" варианте
1/2 + 3/2 + ... + (2Q-1)/2 = Q^2/2,
а в несимметричном целочисленном —
1 + 2 + ... + Q = Q(Q+1)/2
(если Q отрицательно, то нужно частицы убирать — но правые части всё ещё дают правильный ответ).
И тогда — состояние с наименьшей энергией при данном заряде Q это, опять же, "все слева от Q занято, всё справа от Q свободно". И его энергия равна — в "симметричном полуцелом" варианте
1/2 + 3/2 + ... + (2Q-1)/2 = Q^2/2,
а в несимметричном целочисленном —
1 + 2 + ... + Q = Q(Q+1)/2
(если Q отрицательно, то нужно частицы убирать — но правые части всё ещё дают правильный ответ).
А когда Q уже известен — то любое состояние из состояния с данным зарядом и наименьшей энергией (данного заряда) получается чередой сдвигов частиц на одно состояние вперёд — и способов добавить ещё n единиц энергии как раз p(n), число разбиений n, ибо они индексируются диаграммами Юнга (вне зависимости от значения Q!)
И давайте я тут выложу кадр из видеозаписи курса "Полубесконечная внешняя степень" М. Берштейна в ЛШСМ-2014:
Итого — та же самая производящая функция равна в симметричном-полуцелом случае
Математические байки
Photo
И это и есть то самое тождество, которое мы хотели получить!
Математические байки
Photo
Кстати — вот это же тождество в обзоре Пака; этот вид как раз симметричный — и отличается от выписанного заменой q на q^{1/2} (иными словами, удвоением/делением пополам энергии).
Математические байки
А вот кадр из его же курса лекций в НМУ. Мы теперь узнаём почти всё, что написано на доске (а это всегда очень приятно!).
Кстати, теперь мы на этой фотографии на центральной доске узнаём и выражение A(x,q) во второй строчке. 🙂
И на этом я на сегодня прекращаю дозволенные речи.
И на этом я на сегодня прекращаю дозволенные речи.
Forwarded from tropical saint petersburg
Золотарёв известен в том числе своим простым доказательством квадратичного закона взаимности. Статья Прасолова в МатПросе об этом. Идея простая —
1) символ Лежандра (a/p) выражается как чётность перестановки x->ax на множестве остатков по модулю p.
2) на множестве пар (a,b) остатков по модулям p,q делается подстановка a+pb->qa+b (по китайской теореме об остатках пары остатков это то же самое что остатки по модулю pq).
3) эта подстановка является композицией (a,b)->(a,pb), (a,b)->(qa,b). Поэтому её знак равен (p/q)(q/p).
4) с другой стороны, можно явно посчитать её знак (см картинку).
А вот связь квадратичного закона взаимности с зацеплением узлов (для тех ктов танке тополог)
1) символ Лежандра (a/p) выражается как чётность перестановки x->ax на множестве остатков по модулю p.
2) на множестве пар (a,b) остатков по модулям p,q делается подстановка a+pb->qa+b (по китайской теореме об остатках пары остатков это то же самое что остатки по модулю pq).
3) эта подстановка является композицией (a,b)->(a,pb), (a,b)->(qa,b). Поэтому её знак равен (p/q)(q/p).
4) с другой стороны, можно явно посчитать её знак (см картинку).
А вот связь квадратичного закона взаимности с зацеплением узлов (для тех кто
tropical saint petersburg
Золотарёв известен в том числе своим простым доказательством квадратичного закона взаимности. Статья Прасолова в МатПросе об этом. Идея простая — 1) символ Лежандра (a/p) выражается как чётность перестановки x->ax на множестве остатков по модулю p. 2)…
И давайте я напомню про рассказ про решётку Коркина--Золотарёва = E_8, плотнейшую, как в 2016 году доказала Марина Вязовска, упаковку шаров в 8-мерном пространстве. Как эту решётку можно строить ("вручную" или из пополненного кода Хэмминга) и как она была построена исходно (вместо "размещения решётки в R^8" — "решётка-то это Z^8, но с другой положительно определённой [целочисленной, чётной, унимодулярной] квадратичной формой").