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N+1.5.2 数学强加的题外话

.5.2 数学强加的题外话

没有不断的语言滥用就不会有任何发现、任何进步。

——费耶阿本德(Paul Feyerabend),

《反对方法》(Against Method)

现在,我们似乎已经陷入了僵局,我说的“僵局”的意思是:

我们不知道)是什么。同以往一样,当我们的符号体操得出了我们不理解的表达式,可以回到稿纸上,问一下一切在最开始时的意义是什么。回想一下在求导数的时候,我们总是在找类似这样的东西:

也就是说,从吃某个(食物)的机器M开始。在这里,(食物)是整台机器f(x)。然后我们对(食物)做微小改变,从(食物)变成(食物)+d(食物),然后我们观察两种情形下机器反应的差别,即dM≡M[食物+d(食物)]-M[食物],导数就是输出的变化dM除以输入的变化d(食物)。我们到底如何才能用这个思想求出下面这个

呢?嗯,根据一直以来的解读,下面的部分,,就是(食物)的变化:δf是我们加到原来的函数f上的无穷小函数,目的是确定L[f(x)]的反应会如何变化。让我们知道哪里改变了,f是我们在某点改变了值的函数的名称,δ只不过是告诉我们改变为无穷小的愚蠢标记。

这样我们就明确了改变的是什么:我们是对函数f做微小改变。这是说的的下面。那么上面部分呢,δf'(x)?嗯,再次用开始时同样的解读,这就是对做微小改变导致的f(x)的微小改变。关键是这个:我们改变了函数f(x)一点点,它的导数当然也就会改变一点点。但是,我们不是在对f(x)和f'(x)做两个独立的改变。f'(x)的任何变化都来自我们对f(x)所做的事情。由于δf'(x)只不过是“我们对f(x)做的微小改变导致的f'(x)的变化”的缩写,因此我们可以写成:

δf'(x)=(δf(x))',

其中δf(x)是任意“微小的函数”。如果不明白,可以这样理解:奇怪的符号δf'(x)其实应当写作δ[f'(x)]以提醒我们它表示的是我们对f(x)做的改变导致的f'(x)的变化。因此,我们可以得到

δf'(x)≡δ[f'(x)]

≡[改变之后的导数]-[改变之前的导数]

≡[f(x)+δf(x)]'-[f(x)]'

=[f(x)]'+[δf(x)]'-[f(x)]'

=[δf(x)]',

也就是说

δ[f'(x)]≡[δf(x)]',

因此我们可以把撇号放到泛函导数的外面。我们做这些的目的是想知道如何处理),利用上面的等式可以得到

而这里的撇号指的是“相对于x的导数”,而相对于x不变,因为指的是某个特定的格子,因此我们可以进一步得到

最后,就是我们在前面介绍的“狄拉克δ函数”,这个函数处处为0,除了在处有一个无穷高的尖峰。因此我们就得到了非常离奇的等式

……现在怎么办呢?!

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