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傅立叶分析、小波分析和相空间(原创)

用户登陆 | 刷新 本版嘉宾: sage yinhow

星空浩淼

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傅立叶分析、小波分析和相空间(原创)



传统傅立叶分析,让我们要么完全在坐标空间中分析,要么完全在动量空间中分析,由于测不准关系,我们就这么互补着。
微扰QCD中,我们只能给出小尺度的坐标空间(大尺度的动量空间)中的物理信息,而不能得到另一头的物理信息。
传统中,基于傅立叶分析下的微扰分析,难以分析以下情形:坐标空间场量的傅立叶展开中,每个频率成分所占的比例大小——振幅(即动量空间波函数或动量空间中的场算子),随时间和空间变化时的情形(即动量空间中的场算子不仅仅是动量的函数,同时还是时空坐标的函数时的情形),此时在指数exp(-ipx)中(p是四动量,x是时空坐标,i是虚数单位),四动量p不再是常量,而是时空坐标的函数。

小波分析(相近的还有时频分析,分数傅立叶分析)的好处是同时在两种空间中(相空间)进行局域分析,让两边同时迁就一点,都模糊一点。小波分析正好是针对以上那种情形而来的。因此小波分析有可能能够在量子场论中一显身手。有趣的是,量子力学类似于相空间中的经典统计力学(将传统的概率分布推广为魏格拉准概率分布)。相空间中的量子力学是一个量子力学方向。
小波的另一个特征就是跟相干态类似,在“教育哲学”的“关于信息”那里已经讲过。

或许,这个世界真正存在的物理空间,其实就是一个统一的相空间。狭义相对论通过Lorentz变换将时空统一起来;而量子力学可能进一步地通过傅立叶变换(或测不准关系)将时空空间和四动量空间统一成单独的相空间,而且这个空间是量子化的:相空间由一个个相格组成,一个相格大小就是一个Planck常数——量子统计或量子场论中的一些求和和积分,就是基于这种假设的(考虑自旋或极化自由度之后,对积分元乘一个因子2)。对于一个具体的物理过程,由于要满足一些约束关系(例如E^2=p^2+m^2),并且需要一个量(时间)作为参数,因此这个相空间是六维的而不是八维的。也许当我们以四维时空间隔作为约束关系时,则应该把能量而不再是时间作为独立的参数,此时我们可能会得到一个与传统描述的物理内容相对偶的、互补的东西。——前提是,时间可以作为力学量!

(之所以表明“原创”,因为文中观点不是已经出现的公认理论,不一定对,所以防止误导)


持之以恒就是胜利


发表时间:2004-08-19, 06:26:16  作者资料

yinhow

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Re: 傅立叶分析、小波分析和相空间(原创)



前几天听一个报告, 好象是说把小波分析用在凝聚态物理中解一个自洽方程, 即量子多体的薛定鄂方程, 假设这个解可以用wavelet展开.


发表时间:2004-09-03, 22:30:47  作者资料

星空浩淼

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Re: 傅立叶分析、小波分析和相空间(原创)



小波分析用到理论物理方面来,是有一些,但特别少,而且有些是纯粹作为一种新的数学技巧在尝试,而不是从思想上去引进。

毕竟小波分析只有20年历史,而且是在通讯(图象和信号处理)这种非常工程应用的领域出现,所以小波分析用到理论物理方面来的进展比较慢。同时懂两边的不多。我的一个雄心就是,等那一天再转到这里来作作看——恐怕那个时候已经是带着学生作,呵呵!


持之以恒就是胜利


发表时间:2004-09-05, 07:52:37  作者资料

yinhow

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Re: 傅立叶分析、小波分析和相空间(原创)



我老板给我的任务之一就是研究由正三角形形成的Sierpinski gasket上Lapalacian算子的谱, 有可能与wavelet有联系. 这个做完以后(估计半年),就研究图论上上Lapalacian算子的谱,特别是Ramanujun图最小本怔值的估计(下确界), 它和图论上Zeta函数解析性质的联系. 不过现在最重要的是证明哪个对称矩阵行立式的性质. 我笨, 好些问题是想了一年才想出来的, 还参照了前人的文献.


发表时间:2004-09-05, 11:31:08  作者资料

wolf

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Re: 傅立叶分析、小波分析和相空间(原创)



可以详细地讲一点相空间吗?我们导师是干这个的,我就是不明白,可能是经典力学学的太少的缘故吧!


发表时间:2004-09-30, 05:12:18  作者资料

M31

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Re: 傅立叶分析、小波分析和相空间(原创)



re yinhow 兄:
我不太清楚你做的是什么。我曾看过人家做有关Sierpinski 原子点阵的透射性质的研究--不过好像没有什么好结论--我想顶多一两篇低档的SCI论文而已。
如果你做的和这相似,我想做其他课题或会更好。

》》不过现在最重要的是证明哪个对称矩阵行立式的性质.
什么对称行列式?什么性质?我之前研究过一个对称的行列式(与上述类似点阵模型有关)。我很可能不懂你那个行列式,但我很有兴趣了解一下。


》》》


发表时间:2004-09-30, 10:22:20  作者资料