第559章 这阵风,刮得可真及时……-《学霸从改变开始》


    第(1/3)页

    事实上,说是新数学的话,也并不对。

    因为这是基础数学的内容。

    是关于求解特征向量的。

    特征向量和特征值,指的是一个矩阵乘以一个向量,就相当于做了一个线性变换。

    但这个向量的方向,往往会发生改变。

    但若是存在一个矩阵a,让这个向量v在线性变换后,方向仍然保持不变,只是拉伸或者压缩一定倍数。

    也就是,av=λv。

    那么,这个向量v就是特征向量,λ就是特征值。

    而这里面的传统解法,就是从计算特征多项式开始,然后求解特征值,再求解齐次线性方程组,最后得出特征向量。

    没错,这部分的内容,在数学家眼里,就是再普通不过的,基础数学求解公式。

    但是,陈舟在计算中微子振荡概率的时候发现。

    特征向量和特征值的几何本质,其实就是空间矢量的旋转和缩放。

    而中微子的三个味道,也就是电子、μ子和τ子,不就相当于空间中的,三个向量之间的变换吗?

    也因此,在研究中微子振荡相关课题时,陈舟一不小心发现,特征向量和特征值之间,是存在更普遍的规律的。

    于是,一种新的奇妙解法,就这么浮现在了陈舟的脑海。

    “知道特征值,只需要列一个简单的方程式,特征向量便可迎刃而解了……”

    这么想着的陈舟,手中的笔,也不断的在草稿纸上书写着,开始描绘着脑海里的新公式。

    把物理问题转换成数学问题,一直陈舟习惯性的研究方式。

    而一旦能够把物理问题,转换成数学问题,那么对陈舟而言,也就不再是什么问题了。

    虽然离着解决中微子振荡相关课题,还有着不小的距离。

    可是,这个新发现,仍是令陈舟充满了兴趣。

    “通过删除原始矩阵的行和列,创建子矩阵的话……”

    “子矩阵和原始矩阵的特征值组合在一起,就可以计算原始矩阵的特征向量……”

    “也就可以得到∣^uαi∣2=(λi-ξα)(λi-xα)/(λi-λj)(λi-λk)……”

    陈舟缓缓停笔,看着草稿纸上的内容。

    新公式已经被他求得,只差个证明过程了。

    证明过程的话……

    陈舟再次拿出一张新的草稿纸,握紧了手中的笔。

    证明开始。

    “先定义a为一个nxn的厄米特矩阵,它具有特征值λi(a)和赋范特征向量vi……”

    “特征向量中的每个元素标记为vi,j……”

    “通过删除jth行和jth列,可以得到a的子矩阵mj,大小为(n-1)×(n-1),它的特征值为λk(mj)……”

    “然后,通过证明可以得到一个柯西-比内型公式……”

    “再由引理1和引理2可以证明……”

    “……通过共轭的定义,公式7左边的对角元素,决定了λi(a)in-a的子矩阵……”

    “……因此,应用引理2,必然的结论就是,如果特征向量中的一个元素消失,vi,j=0,那么矩阵a的特征向量方程,将化为其子矩阵mj的一个特征向量方程。”

    陈舟的思路十分清晰,整个证明过程也十分顺畅。

    没有遇到一丁点的阻碍,便将这个新公式给证明了。

    “有点意思,这么长时间,居然没有人发现这个?”

    陈舟看着眼前草稿纸上的证明过程,脸上带着一丝奇怪的笑容。

    真要说起来的话,这个新公式并不复杂。

    而新公式的证明方法,陈舟也至少能够给出五种方法。

    可就是这么一个并不复杂的新公式和证明过程,为什么这么长时间,都没有人发现呢?

    陈舟有些纳闷,却也有些小确幸。

    这说明了,还得是他!

    没有他的话,谁知道这个公式,又得沉寂多长时间,才会与世人见面呢?

    这倒不是陈舟自恋,而是这个新公式的价值,确实蛮大的。

    不管是对数学,还是对物理学,以及工程学来说,都有着十分现实的意义。

    在这些学科里,还是有着许许多多的问题,都是涉及到特征向量和特征值的计算的。

    就比如说,陈舟发现这个新公式的源头,中微子振荡概率的计算。

    再比如说,在机器学习领域,数据降维,人脸识别,也都涉及矩阵特征值和特征向量理论的实际应用。

    想一想,在任何情况下,你不需要知道矩阵中的任何元素,就可以计算出你想要的任何东西,还不够牛逼吗?

    当然,陈舟并没有去想那么多,也没有去想这个新公式,可能会带来的影响。

    陈舟也没有打算,立即把这个新公式的相关内容,给整理出来,然后发表期刊。

    他只觉得,这玩意还是贼好用的。

    至少,在中微子振荡概率的计算上,省了他不少的事。
    第(1/3)页