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多复分析-简单的区域

多复分析-简单的区域

作者: Obj_Arr | 来源:发表于2022-08-08 18:52 被阅读0次
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区域一般指开连通集,也就是区域内任意两点道路连通,可以取积分曲线。这就让人想到了同伦不变性,复变函数中的积分与路径无关其实就是同伦等价的一种初等表述。
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第一个例子,球和球面,球为体,球面为边界。
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第二个例子,多圆盘,这里需要特别注意,对于实空间来说,球和圆盘差不多,二维球就是圆盘,但是对于复空间,就不一样了,这是由于复维度的非对称性质。不得不说复几何非常违反直觉,很多看似显然成立的结论不再成立。平面圆盘的乘积就是积空间的意思。
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多圆盘的边界维数为2n-1,这个是比较自然的,因为限制条件只有一个,所以自由度减一。边界的分解还有交最好不要去想象,因为是想象不出来的,是高于三维的空间,毕竟非平凡的多复空间至少是四维的。这些几何表述是通过代数关系推理出来的。
多圆盘的骨架是边界集合的交,总边界是边界集合的并。
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双圆盘,是一个四维几何体。两个圆盘的乘积。
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他是两个圆柱体的交集,这个交是在四维空间中进行的,所以不要简单套用三维空间中的结论。仅从代数的角度推理,边缘的计算就需要使用前面的方法,获得每一复数维度的边界,然后取并。至于单参数圆盘族,其实是关于幅角的单参数群索引圆盘族。骨架是一个环面,同样是从代数公式推断出来的,而非想象出来的。
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正方形粘合为一个环面,基本的拓扑操作,卷两下,首先卷成圆筒,然后把圆筒首尾相接。
后面提到的单参数圆族,其实就是环面的基本群,{\mathbb R\times\mathbb R},单参数群可以表示一个实数维度,所以两个单参数群就可以表示一个环。三维圆柱的交,依然是从代数上而言的,一个限制条件确定一个三维体,交集落在了三维球面上,这个可以考虑相对论中的时空关系,相对论时空就是一个四维空间,不过度规有些区别,三正一负。三维球面就是时空有限运动所张成空间的边界。同样是无法想象的。
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这一段话根本看不懂,三维球面是什么样子的?三维球面上可以取环面吗?环面上还可以接三维体?不过在代数上就没问题了,{z=(z_1,z_2),\vert z\vert=\sqrt{\vert z_1\vert^2+\vert z_2\vert^2}},后面的操作都是如此。
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简单的推广,获得高维的多圆形区域,这里对形状进行了放松,区域单连通时,最终就同胚于球。边界和骨架的定义同上。
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莱因哈特区域,n圆形区域,这个定义应该是分量表示法,通过指标遍及所有维度。单就一个维度而言,就是围绕给定点的圆环。所以称为n圆形。
完全的莱因哈特区域,也就是说是分量构成的形状是一个圆,而不是圆环。所以球和圆盘都是完全的。
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莱因哈特区域的像,将n维复空间按照模值映射到n维实空间。
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特征刻画为何可行,因为信息被压缩了,由于所有的幅角都存在,那就可以把幅角在公式中省略掉,作为规定,从而将复数转化为实数。
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这两个图就是模值的取值范围图。看起来还是让人费解,不过,可以这样理解,本来的区域可取的模值范围是圆形,但是边界集不一样,是密集的切过来的,骨架自然就是边界集的交。图上其实很难看清楚。
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哈托格斯区域,不同于莱因哈特区域,仅一个分量几何满足条件即可,所以包含的形状更多。完全性依然是要求边界到零值无空隙。通过映射可以降一维,将一个复维度变为实维度。于是可以将二维复空间转化为三维实空间,实现可视化。
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这个图看起来比较奇怪,圆变成了一个点,圆盘变成了一条线,确实是降了一个维度。圆环就是一个短线段,没有连接模值为0的点。
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球和双圆盘的像,降了一维,所以可以表示出来。
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第六个例子,圆形域,直接按照多维复数表示,看起来更自然一些,不过非常的抽象。无法想象其形状。这个变换有些眼熟,可能是齐次坐标。
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管状区域,由底面完全确定,就像三维空间中的柱面一样。低维情形就是带状区域。
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这个区域就太复杂了,是n维复空间变换矩阵的空间中的区域。由于维度极高,只能通过代数方式表示。

感觉头大,根本无法想象,有个疑问,既然高维几何无法想象,又为什么要关注呢?代数不好用吗,还是说通过几何依然可以建立其直观认识。不过总算是过去了,做后一个例子等用到再说吧。

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