![]() ![]() |
Бесплатная электронная библиотека. Скачать книги DJVU, PDF бесплатно
Вы можете Бесплатно скачать книгу, объем 4.38 Мб, формат .djvu Уважаемые дамы и господа !! Для того, чтобы без "глюков" скачать файлы электронных публикаций, нажмите на подчеркнутую ссылку с файлом ПРАВОЙ кнопкой мыши, выберите команду "Save target as ..." ("Сохранить объект как ...") и сохраните файл электронной публикации на локальный компьютер. Электронные публикации обычно представлены в форматах Adobe PDF и DJVU. ГЛАВА I ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ГРУПП § 1. Основные понятия теории представлений
§ 2. Группы преобразований и их представления
§ 3. Инвариантные операторы и теория представлений
§ 4. Представления компактных групп
ГЛАВА II АДДИТИВНАЯ ГРУППА ВЕЩЕСТВЕННЫХ ЧИСЕЛ И ПОКАЗАТЕЛЬНАЯ ФУНКЦИЯ. РЯДЫ И ИНТЕГРАЛЫ ФУРЬЕ § 1. Показательная и тригонометрические функции
§ 2. Ряды Фурье
§ 3. Интеграл Фурье
ГЛАВА III ГРУППА УНИТАРНЫХ МАТРИЦ ВТОРОГО ПОРЯДКА И МНОГОЧЛЕНЫ ЛЕЖАНДРА И ЯКОБИ § 1. Группа SU(2)
§ 2. Неприводимые унитарные представления
§ 3. Матричные элементы представлений. Многочлены Лежандра и Якоби
§ 4. Функциональные соотношения для функций
§ 5. Производящие функции для
§ 6. Разложение функций на группе
§ 7. Характеры представлений
§ 8. Коэффициенты Клебша - Гордана
ГЛАВА IV ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ГРУППЫ ДВИЖЕНИЙ ПЛОСКОСТИ И ФУНКЦИИ БЕССЕЛЯ § 1.ГруппаМ(2)
§ 2. Неприводимые унитарные представления группы
§ 3. Матричные элементы представлений и функции Бесселя
§ 4. Функциональные соотношения для функций Бесселя
§ 5. Разложения представлений группы М(2) и преобразование Фурье - Бесселя
§ 6. Произведение представлений
§ 7. Функции Бесселя и функции
ГЛАВА V ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ГРУППЫ ДВИЖЕНИЙ ПСЕВДОЕВКЛИДОВОЙ ПЛОСКОСТИ И ФУНКЦИИ ГАНКЕЛЯ И МАКДОНАЛЬДА § 1. Представления группы линейных преобразований прямой линии и Г-функция
§ 2. Группа движений псевдоевклидовой плоскости
§ 3. Представления группы
§ 4. Рекуррентные формулы и дифференциальное уравнение для функций Макдональда и Ганкеля
§ 5. Функциональные соотношения для функций Ганкеля и Макдональда
§ 6. Разложение квазирегулярного представления группы
ГЛАВА VI ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ГРУППЫ УНИМОДУЛЯРНЫХ КВАЗИУНИТАРНЫХ МАТРИЦ ВТОРОГО ПОРЯДКА И ФУНКЦИИ ЛЕЖАНДРА И ЯКОБИ § 1. Группа
§ 2. Неприводимые представления группы
§ 3. Матричные элементы представлений
§ 4. Функциональные соотношения для
§ 5. Разложение регулярного представления группы
ГЛАВА VII ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ГРУППЫ ВЕЩЕСТВЕННЫХ УНИМОДУЛЯРНЫХ МАТРИЦ И ГИПЕРГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ ФУНКЦИЯ § 1. Гипергеометрическая функция
§ 2. Группа вещественных унимодулярных матриц второго порядка
§ 3. Неприводимые представления группы
§ 4. Вычисление ядер представления
§ 5. Рекуррентные формулы для гипергеометрической функции. Гипергеометрическое уравнение
§ 6. Интегральные представления и формула сложения для гипергеометрической функции
§ 7. Представления группы вещественных матриц второго порядка и функции Ганкеля
ГЛАВА VIII ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ГРУППЫ ТРЕУГОЛЬНЫХ МАТРИЦ ТРЕТЬЕГО ПОРЯДКА И ФУНКЦИИ УИТТЕКЕРА § 1. Функции Уиттекера и вырожденная гипергеометрическая функция
§ 2. Группа треугольных матриц третьего порядка и ее представления
§ 3. Функциональные соотношения для функций Уиттекера
§ 4. Интегралы, связанные с функциями Уиттекера
§ 5. Многочлены Лагерра и представления группы комплексных треугольных матриц третьего порядка
ГЛАВА IX ГРУППА ВРАЩЕНИЙ n-МЕРНОГО ЕВКЛИДОВА ПРОСТРАНСТВА И ФУНКЦИИ ГЕГЕНБАУЭРА § 1. Группа
§ 2. Представления класса 1 группы и гармонические многочлены
§ 3. Зональные сферические функции представлений Pи многочлены Гегенбауэра
§ 4. Матричные элементы нулевого столбца
§ 5. Сферические функции и оператор Лапласа. Полисферические функции
ГЛАВА X ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ГРУППЫ ГИПЕРБОЛИЧЕСКИХ ВРАЩЕНИЙ n-МЕРНОГО ПРОСТРАНСТВА И ФУНКЦИИ ЛЕЖАНДРА § 1. Псевдоевклидово пространство и гиперболические вращения.
§ 2. Представления класса 1 группы
§ 3. Зональные и присоединенные сферические функции представлений класса 1 группы
§ 4. Разложения представлений группы и преобразование Фока - Мелера
§ 5. Оператор Лапласа на гиперболоиде. Полисферические и
орисферические функции на гиперболоиде
ГЛАВА XI ГРУППА ДВИЖЕНИЯ n-МЕРНОГО ЕВКЛИДОВА ПРОСТРАНСТВА И ФУНКЦИИ БЕССЕЛЯ § 1. Группа § 2. Непрнаодимые представления класса 1 группы
§ 3. Зональные и присоединенные сферические функции представлений класса 1 группы
§ 4. Предельный переход по размерности пространства. Многочлены Эрмита
Краткая аннотация книги Решение очень многих важных задач математической физики и техники не может быть выражено с помощью обычных, элементарных функций, и тогда приходят на помощь специальные функции (функции Лежандра, функции Бесселя, гипергеометрическая функция и т. д.). Теория специальных функций очень детально разработана и включает в себя необозримое множество формул и соотношений, выводимых самыми разнообразными методами, что затрудняет ее изучение. Целью данной книги является изложение теории специальных функций с единой точки зрения при помощи теории представлений групп. Этот подход позволяет единым образом получать всевозможные соотношения между специальными функциями, как ранее известные, так и новые. Книга предназначена для математиков, физиков (как теоретиков, так и экспериментаторов), научных работников в области техники, а также может быть использована аспирантами и студентами старших курсов университетов. В этой книге теория специальных функций излагается с теоретико-групповой точки зрения. С первого взгляда теория специальных функций представляется хаотическим набором формул: помимо того, что существует необозримое множество самих специальных функций, для каждой из них в настоящее время найдено много всевозможных дифференциальных уравнений, интегральных представлений, рекуррентных формул, теорем сложения и т. д. Установить какой-либо порядок в этом хаосе формул кажется совершенно безнадежной задачей. Однако развитие теории представлений групп дало в настоящее время возможность охватить теорию наиболее важных классов специальных функций с единой точки зрения. Отметим, что оценка важности отдельных классов специальных функций сильно изменилась за последнее столетие. В середине и второй половине XIX века наиболее интересными считались эллиптические и связанные с ними функции. Однако, как отметил в одном своем выступлении Ф. Клейн, существует другой класс специальных функций, по меньшей мере столь же важный ввиду их многочисленных приложений к астрономии и математической физике - это гипергеометрические функции. Развитие математики за истекшее время подтверждает мнение Клейна - гипергеометрическая функция и ее различные частные и вырожденные случаи - функции Бесселя, Лежандра, ортогональные многочлены Якоби, Чебышева, Лагерра, Эрмита и т. д. - играют все большую роль в самых разных отделах математики и ее приложений. Этот класс специальных функций часто называют специальными функциями математической физики. Он-то и поддается теоретико-групповой трактовке. Связь между специальными функциями и представлениями групп была впервые открыта Э. Картаном. (прочем, еще ранее были установлены связи теории специальных функций с теорией инвариантов, являющейся одним из аспектов теории представлений групп.) Значительную роль в исследовании этих связей сыграло применение теории представлений в квантовой механике. Дальнейшие работы в этой области стимулировались исследованиями И. М. Гельфанда, М. А. Наймарка и их учеников и сотрудников в области бесконечномерных представлений групп. В ходе этих исследований была установлена связь теории представлений групп с авто-морфными функциями, построена теория специальных функций над конечными полями, специальных функций в однородных областях и т. д. Целью данной книги является систематическое изложение теории специальных функций с групповой точки зрения. При этом мы ограничились изучением классических специальных функций и тем самым простейших групп. Книга состоит из одиннадцати глав. В первой главе изложены основные понятия и факты теории групп преобразований и представлений групп. Во второй главе разобраны два модельных примера - аддитивная группа вещественных чисел и группа вращений окружности. Эти группы приводят соответственно к показательной и тригонометрическим функциям. В этой главе, кроме того, изложены некоторые факты классического гармонического анализа - теория рядов и интегралов Фурье в вещественной и комплексной областях. Третья глава посвящена представлениям группы вращений трехмерного евклидова пространства и локально изоморфной ей группы SU(2) унитарных унимодулярных матриц второго порядка. Матричные элементы неприводимых унитарных представлений этих групп выражаются через многочлены Лежандра и Якоби. Поэтому РЗ общих свойств матричных элементов вытекают различные соотношения для этих многочленов (соотношения ортогональности и полноты, рекуррентные формулы, теорема сложения и т. д.). В конце главы рассмотрен дискретный аналог многочленов Якоби - коэффициенты Клебша-Гордана. В четвертой главе изучены представления группы движений евклидовой плоскости. Матричные элементы представлений этой группы выражаются через функции Бесселя, что позволяет вывести ряд свойств функций Бесселя из теоретико-групповых соображений. Дальнейшие свойства функций Бесселя и тесно связанных с ними функций Ганкеля и Макдональда изучены в главе V, посвященной представлениям группы движений псевдоевклидовой плоскости. В этой главе выведен ряд интегралов по индексу для цилиндрических функций. В начале главы рассмотрены группа линейных преобразований прямой линии и теория Г-функции. В шестой и седьмой главах рассмотрены представления группы вещественных унимодулярных матриц второго порядка. Представления этой группы связаны с несколькими классами специальных функций. В шестой главе изучены функции конуса. В седьмой главе рассмотрена реализация представлений в виде интегральных операторов, ядром которых служит гипергеометрическая функция. Отсюда выводится ряд свойств гипергеометрической функции, как хорошо известных (интегральное представление Меллина - Бернса), так и новых. В главе VIII аналогичным образом изучена вырожденная гипергеометрическая функция, точнее говоря, тесно связанные с ней функции Уиттекера. Показано, что теория функций Уиттекера основана на изучении представлений группы треугольных матриц третьего порядка. Исходя из этого, выведены различные свойства функций Уиттекера - интегральные представления, рекуррентные формулы, континуальные теоремы сложения. В этой же главе рассмотрены многочлены Лагерра и выведена для них формула сложения. Все группы, рассмотренные в главах II - VIII, имеют весьма простую структуру. Более сложные группы рассмотрены в главах IX - XI, а именно, группы движений n-мерной сферы, n-мерного пространства Лобачевского и n-мерного евклидова пространства. Однако при этом мы рассматриваем не все неприводимые представления этих групп, а лишь так называемые представления класса 1, и не все матричные элементы представлений, а лишь матричные элементы "нулевого столбца". Этого оказывается уже достаточно, чтобы построить теорию многочленов Гегенбауэра и гармонических многочленов, а также получить разложение функций на n-мерной сфере и гиперболоиде. В главе XI выведены дальнейшие свойства функций Бесселя. К сожалению, объем книги не позволил остановиться на некоторых вопросах, связанных с теорией представлений и специальными функциями. Так, не была рассмотрена группа движений n-мерного псевдоевклидова пространства. Остались почти не освещенными асимптотические свойства специальных функций. Впрочем, изложенные в книге интегральные представления этих функций позволяют получить их асимптотические разложения обычными методами. Автор приносит глубокую благодарность И. М. Гельфанду, советами и указаниями которого он пользовался в течение всей работы над книгой, и роль которого в создании книги трудно переоценить. Автор благодарит также М. А. Наймарка, М. И. Граева, И. И. Пятецкого-Шапиро, Ф. А. Березина, Ф. И. Карпелевича, С. Г. Гиндикина, Д. П. Желобенко, с которыми часто обсуждал вопросы теории представлений групп и теории специальных функций. Многочисленные советы М. И. Граева повлияли на трактовку некоторых вопросов и окончательное расположение материала. Весьма полезными для автора были беседы с Я. А. Смородинским и его учениками о применениях теории представлений групп и интегральных преобразований в физике. В. В. Цукерман взял на себя нелегкий труд по проверке формул. Большое внимание уделил рукописи на всех этапах ее прохождения А. 3. РЫБКИН. С. А. Виленкина перепечатывала многочисленные варианты рукописи. Выражаю им благодарность за большую помощь, значительно облегчившую подготовку рукописи к печати. Вы можете использовать скачанные с веб-сайта книги и другие материалы только для личного ознакомления. Авторское право авторов книг и любых электронных приложений к ним (в том числе фото, видео, рукописи, архивы и прочее) не подлежит патентованию и подобным "искусственным" дополнительным мерам защиты авторского права - не патентуют рукописи, фотографии, видеоматериалы, формулы, графики, сводные таблицы, тексты монографий, черновики и оригинальные издания вне зависимости от того, находятся ли они в частных или государственных архивах любой страны. Вне зависимости от того, есть ли у книги или рукописи и автора какие-либо коды или нет, подписаны они или нет, известен автор или нет, является он(а) гражданином Украины или иностранцем - запрещено явным образом присваивать чужое авторское право и ставить чужие ФИО в чужих работах и трудах (в случае неуказанного, неустановленного или сомнительного авторства наиболее предпочтительно использовать анонимность - это корректно, этично и непротивозаконно, так как в этом случае истинные владельцы будут поданы в розыск и объективно установленны в своих правах независимой комиссией). Сегодня электронный вариант публикации приравнен к печатной бумажной форме распространения информации (требования аналогичны). Наиболее предпочтительными являются международные форматы публикаций PDF и DJVU (они лучше всего защищены от сторонних модификаций - изменения в них могут внести только профессионалы), допускаются и другие общепринятые и широко распространенные форматы электронного представления авторской или смежной информации. Помните, что один человек сам по себе ничего не делает и не решает - у любого автора любого издания есть коллеги, единомышленники, соратники, кураторы, преподаватели, наставники, идейные, политические и научные руководители и вдохновители, предшественники и приемники, завистники и плагиаторы, желающие незаконно "упасть на хвост и поехать", "присоседиться к работе" и "присоединиться". Чем серьезнее ученый и чем более масштабные объективные и фундаментальные работы он(а) реально ведет, тем большее количество мошенников и аферистов желает незаконно "находиться" и "быть рядом" с таким человеком, его деньгами, премиями, подарками и другими объективными поощрениями. Поэтому все подобные аферисты и мошенники, как и их голословные заявления, подлежат строгой проверке на практике как гласными, так и негласными методами государственного, общественного и политического независимого контроля (в том числе судебного и силового). Вам разрешается использовать электронные публикации и иные материалы только для личного ознакомления. Никаких дополнительных прав и свобод (в том числе авторских и коммерческих прав, в том числе права на коммерческое распространение) получение и обладание электронной и иной публикации и материалов Вам не предоставляет. Вам не дает никаких прав, в т.ч. авторских и смежных прав, личное знакомство с автором и правообладателем, совместное проживание, учеба или работа, семейный и иной статус, совместное хобби и увлечения, посещение одних и тех же мероприятий, встречи, конфликты и даже отсутствие таковых. Вы не имеете право продавать электронные публикации и иные авторские материалы, отчуждать их от владельца и извлекать материальную выгоду от владения электронной и иной формой представления авторской информации. Отчуждение авторского научного и творческого права запрещено вне зависимости от срока давности издания, способа и места его хранения, разрекламированности, известности или неизвестности и даже анонимности автора и соавтора, гражданства, здоровья, болезни и любого другого объективного статуса реального правообладателя. Запрещены фото- и видеомонтажи, врезки и изъятия, компиляция из сторонних источников и другие формы заведомого мошенничества. Запрещено иностранцам без признанной в Украине и документально подтвержденной профессии, без легитимных виз и специальных персонифицированных межгосударственных соглашений занимать рабочие места граждан Украины на территории Украины и во всех предприятиях, которые являются собственностью Украины и ее граждан вне зависимости от места регистарции и дислокации этих предприятий. Запрещено работать без рабочих виз на территории Украины гражданам и подданым стран, с которыми у Украины установлен визовый режим (в частности, сюда входят ВСЕ страны "Евросоюза" - т.н. "шенгенская зона", Израиль, Великобритания и пр.). Любое авторское право (особенно научное и творческое) никогда не патентуется, не отчуждается ни при каких обстоятельствах, не продается и не покупается и является неотъемлимым от его создателя при любых обстоятельствах - патентуются только уникальные инженерные и программные разработки, авторские алгоритмы, изобретения и подобные материалы, содержащие более 60% объективно признанных независимой государственной экспертной комиссией авторских инноваций. Незаконным является присвоение себе чужих архивов, черновиков, заметок, аудио, фото и видеоматериалов (даже если вы не знаете их автора или же непосредственно знакомы с создателем и правообладателем, это ничего не решает). Научное и творческое авторское право не отчуждается от автора и создателя и никогда не делегируется третьим лицам (особенно без профессии и неконтрафактных документов) - оно является наиболее строгим авторским правом, неотделимым от своего создателя, и не подлежит передаче, купле и продаже ни при каких обстоятельствах. Оно только может быть передано в возмездное или безвозмездное пользование БЕЗ ПРАВА НА ОТЧУЖДЕНИЕ. Главной особенностью научного и творческого авторского права является его обязательная частичная передача в безвозмездное пользование широким слоям заинтересованного населения - на этом сайте все научные книги бесплаты и свободны для скачивания без паролей, кодов и ограничений (я как владелец этого сайта и интернет-хостинг-провайдеры не несем ответственность за деятельность третьих лиц, возможные сбои и технические нарушения интернет-связи при пользовании сайтами по вине третьих лиц). Никаких искусственных препятствий, ограничений скорости, других "негативов" и препятствий мы не устанавливаем. Государство Украина имеет достаточную базу для обеспечения научных работ и научных исследований по всем законным направлениям научной деятельности. C 2010 года в Украине любая наука и научные исследования являются объектами строгой государственной монополии и требуют наличия не только документально признанной в Украине профессии, но и высшего государственного образования, официально признанного в Украине. |