希尔伯特空间科普,从冯纽曼说起

把时针指向1956年的秋天,在选择高考志愿问题上与同班好友曾心愉(后任复旦大学物理教授)发生分歧。后来,去他家,找他父亲“说理”。

曾的父亲曾远荣教授恰好就是我在南京大学数学天文系学习期间的大学老师(泛函分析课程)。曾远荣教授(1903-1994)是我国泛函分析领域的带头人(一级教授)。他对我说:Von
Neumann(1903-1956)是二十世纪的大数学家,是希尔伯特空间公理化的奠基人。从此,Von
Neumann的名字与希尔伯特空间在我心中就联系起来了。

什么是“希尔伯特空间“(HilbertSpace)?1926年,Von
Neumann首先引入”Holbert space“的说法,并且将量子力学嵌入到希尔伯特空间之中来处理,为量子力学奠定了坚实的基础。量子力学的公理化”路线“,一直沿用至今。

  谈论数学抽象空间,尤其是”希尔伯特空间“,一般人一定会”知难而退“,不敢问津。其实不然,不过需要花费一点时间去思考问题。做”学问“,就是要学会去”问“,去独立思考。不愿意动脑筋,甘心当数学文盲,谁也没有办法。

  科普”希尔伯特空间“,我们遵循历史发展、”实事求是“的科普路线,深浅兼顾,放眼长久,不图眼前效果。我们从上世纪初”数学公理化“运动入手,从康托尔(Cantor)抽象集合论的悖论(Paradox)讲起,少说废话。

袁萌   6月24日

时间: 2024-07-31 01:18:38

希尔伯特空间科普,从冯纽曼说起的相关文章

希尔伯特空间

在数学领域,希尔伯特空间又叫完备的内积空间,是有限维欧几里得空间的一个推广,使之不局限于实的情形和有限的维数,但又不失完备性(而不像一般的非欧几里得空间那样破坏了完备性).与欧几里得空间相仿,希尔伯特空间也是一个内积空间,其上有距离和角的概念(及由此引伸而来的正交性与垂直性的概念).此外,希尔伯特空间还是一个完备的空间,其上所有的柯西列等价于收敛列,从而微积分中的大部分概念都可以无障碍地推广到希尔伯特空间中.希尔伯特空间为基于任意正交系上的多项式表示的傅立叶级数和傅立叶变换提供了一种有效的表述方

详解希尔伯特空间——图像处理中的数学原理详解23

欢迎关注我的博客专栏"图像处理中的数学原理详解" 全文目录请见 图像处理中的数学原理详解(总纲) http://blog.csdn.net/baimafujinji/article/details/48467225 图像处理中的数学原理详解(已发布的部分链接整理) http://blog.csdn.net/baimafujinji/article/details/48751037 交流学习可加图像处理研究学习QQ群(529549320) 有段时间没继续更新我的"图像处理中的数

希尔伯特空间的基本理论及其应用

$\bf(投影定理)$设$M$为$\bf{Hilbert}$空间$X$的闭线性子空间,则对任意$x\in X$,存在唯一的$x_0\in M$,${x_1} \in {M^ \bot }$,使得$x = {x_0} + {x_1}$ 方法一 $\bf(Riesz表示定理)$设$f$为$\bf{Hilbert}$空间$X$上的连续线性泛函,则存在唯一的$y\in X$,使得对任意的$x\in X$,有$f\left( x \right) = \left( {x,y} \right)$,且$\lef

希尔伯特空间(转)

在数学中有许多空间表示,比如欧几里德空间.赋范空间.希尔伯特空间等.这些空间之间有什么关系呢? 首先要从距离的定义说起. 什么是距离呢?实际上距离除了我们经常用到的直线距离外,还有向量距离如Σni=1xi?yi????????√, 函数距离如∫ba(f(x)?g(x))2dx. 曲面距离.折线距离等等,这些具体的距离与距离之间的关系类似于苹果.香蕉等与水果的关系,前面是具体的事物,后面是抽象的概念.距离就是一个抽象的概念,其定义为: 设X是任一非空集,对X中任意两点x,y,有一实数d(x,y)与

数学空间/希尔伯特空间

想要理解数学空间和希尔伯特空间,我们的思路是: 现代数学-->集合-->线性空间(向量空间)及基的概念-->赋范空间-->內积空间-->希尔伯特空间 于是,我们想要理解希尔伯特空间,首先需要从距离开始,然后说说线性空间,到范数空间,再到內积空间,最后一直到欧式空间,希尔伯特空间和巴拿赫空间. 现代数学最大的特点就是以集合为研究对象,将不同问题的本质抽取出来,变成同一类问题.而集合分为两种:有线性结构的集合(线性空间/向量空间):以及有度量结构的集合(度量空间).要说欧式空间和

Complete space 完备空间与柯西序列 巴拿赫空间与完备空间 完备空间与和希尔伯特空间 封闭closed与完备性complete

http://www.gatsby.ucl.ac.uk/~gretton/coursefiles/RKHS2013_slides1.pdf RKHS: a function space with a very special structure

最容易读进去的深度学习科普贴

(一) 一 2016 年一月底,人工智能的研究领域,发生了两件大事. 先是一月二十四号,MIT 的教授,人工智能研究的先驱者,Marvin Minsky 去世,享年89 岁. 三天之后,谷歌在自然杂志上正式公开发表论文,宣布其以深度学习技术为基础的电脑程序 AlphaGo, 在 2015年 十月,连续五局击败欧洲冠军.职业二段樊辉. 这是第一次机器击败职业围棋选手.距离 97年IBM 电脑击败国际象棋世界冠军,一晃近二十年了. 极具讽刺意义的是,Minsky 教授,一直不看好深度学习的概念.他曾

利用金箔形成的暗能量制造出的虫洞穿越空间的机器

技术领域 [0001] 该设备成功的制造出可以穿越宇宙空间的机器. [0002] 背景技术 [0003] 四种平行宇宙理论描述的是四种平行宇宙,它们是四种不同形式的平行宇宙,它们共同组成了我们这个世界的所有平行宇宙.平行宇宙,或者叫多重宇宙,是指在我们这宇宙外存在无数个宇宙,它们的物理规律和我们这个宇宙相同也可能不同,有四种类型的平行宇宙. [0004] 第一种,视界之外的宇宙.根据宇宙大爆炸理论,宇宙在不断的膨胀中,我们所能观察到的距离是宇宙诞生130亿年光所传播的距离,也称哈勃空间 ,随着宇

关于量子力学的公理化问题

回顾历史,,美国大数学家馮.纽曼(匈牙利人,Von Neumann,1903-1957)是把量子力学建立在严格数学基础上的第一人.1926年,冯.纽曼首先意识到量子系统的状态(所谓"量子态")可以表现为复数无限维希尔伯特(Hilbert)空间中的一个"点",与牛顿经典力学仅仅局限于有限维空间"大唱反调",此时,冯.纽曼才是一个23岁的"小毛头".随后,在1932年,冯.纽曼首次将量子力学"公理化",请见&q