Integrable Systems

Integrable Systems pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:Oxford University Press, USA
作者:N. J. Hitchin
出品人:
页数:152
译者:
出版时间:1999-5-13
价格:USD 99.00
装帧:Hardcover
isbn号码:9780198504214
丛书系列:Oxford Graduate Texts in Mathematics
图书标签:
  • 数学
  • 物理
  • 英国
  • 物理學
  • 微分几何7
  • systems
  • surface
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  • Mathematics
  • Physical Sciences
  • Dynamical Systems
  • Symmetry
  • Ordinary Differential Equations
  • Solitons
  • Nonlinear Systems
  • Algebraic Geometry
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具体描述

This textbook is designed to give graduate students an understanding of integrable systems via the study of Riemann surfaces, loop groups, and twistors. The book has its origins in a series of lecture courses given by the authors, all of whom are internationally known mathematicians and renowned expositors. It is written in an accessible and informal style, and fills a gap in the existing literature. The introduction by Nigel Hitchin addresses the meaning of integrability: how do we recognize an integrable system? His own contribution then develops connections with algebraic geometry, and includes an introduction to Riemann surfaces, sheaves, and line bundles. Graeme Segal takes the Kortewegde Vries and nonlinear Schrodinger equations as central examples, and explores the mathematical structures underlying the inverse scattering transform. He explains the roles of loop groups, the Grassmannian, and algebraic curves. In the final part of the book, Richard Ward explores the connection between integrability and the self-dual Yang-Mills equations, and describes the correspondence between solutions to integrable equations and holomorphic vector bundles over twistor space.

《可积系统》是一部深入探讨数学物理领域核心概念的专著,它并非仅仅是简单地对“可积性”这一概念的罗列,而是系统地梳理了其发展脉络、基本理论、核心方法以及在现代科学前沿的广泛应用。这本书旨在为读者构建一个完整而深刻的理解框架,无论您是初次接触此领域的研究者,还是希望深化自身理解的资深学者,都能从中获益。 本书的开篇,并非直接进入复杂的数学推导,而是从可积系统的历史起源和哲学意义出发,回顾了牛顿力学中的一些基础问题,以及它们如何逐步引导科学家们走向对“可积性”的探索。通过对古代数学家和物理学家们对周期性运动、守恒量等现象的观察和研究的梳理,本书揭示了可积性作为一种“可解性”或“结构性”的深刻内涵,是如何从早期对复杂现象的简化和理解中孕育而生的。这种历史的回溯,有助于读者理解可积系统研究的根本动力和其在科学发展中的重要地位。 在理论基础部分,本书详细介绍了可积系统的几个关键特征,并从不同角度阐释了它们的数学本质。首先,它深入探讨了守恒量的概念,这是可积系统的标志性特征之一。守恒量不仅为分析系统的动力学行为提供了强大的工具,也与系统的对称性紧密相连。本书将详细讲解如何寻找和利用守恒量来简化复杂问题,并通过具体的例子展示守恒量在能量、动量等物理量守恒中的体现。 其次,拉氏函数或哈密顿函数的可积性是本书的另一重要焦点。它将从辛几何的视角出发,阐述哈密顿力学中的可积性概念,包括刘维尔-阿诺尔德定理的深刻内涵,以及它如何描述了可积系统相空间中的几何结构。本书将细致地解析正则变量的变换、作用量-作用量变量(action-angle variables)的构造,以及这些工具如何在解决实际问题中发挥关键作用。 此外,本书还系统地介绍了可积系统的多种等价判据和分类方法。这包括但不限于:利用李代数和李群的理论来刻画可积系统;引入双线性方程(bilinear equations)作为一种重要的可积性判据;以及探讨超几何函数、特殊函数在可积系统解法中的应用。这些方法的多样性展现了可积系统的丰富内涵,并为读者提供了解决问题的多条路径。 在方法论方面,本书专注于介绍当下最活跃、最有效的一些可积系统研究工具和技术。其中,最核心的内容之一便是“双线性方法”(bilinear method)。本书将详尽阐述如何将偏微分方程通过引入辅助函数转化为双线性形式,以及如何利用双线性关系来构造精确解,特别是孤立子(soliton)解。通过对Korteweg-de Vries(KdV)方程、非线性薛定谔(NLS)方程等经典可积方程的深入剖析,本书将直观地展示双线性方法的强大威力。 另一个不可或缺的工具是“反散射方法”(Inverse Scattering Method, ISM)。本书将详细讲解反散射方法的基本思想,包括如何将一个非线性偏微分方程与一个线性散射问题联系起来,以及如何通过散射数据来重构原方程的解。重点将放在对Schrödinger算子、Dirac算子等散射问题的数学框架的介绍,并阐述其在求解可积方程中的具体步骤和应用。 此外,本书还将介绍“对称性方法”,特别是李对称性(Lie symmetries)以及如何利用这些对称性来寻找可积系统的精确解。从群论的视角出发,探索方程的变换性质,并展示对称性在降阶和找到守恒量过程中的关键作用。 本书的另一重要贡献在于,它将全面展示可积系统在各个科学领域的广泛应用。在数学物理领域,本书将深入探讨可积系统与量子场论、弦理论、统计力学等前沿课题的联系。例如,它将解释可积系统在描述零点场论、共形场论中的角色,以及与量子群、顶点算子代数等抽象数学结构的深刻关联。 在凝聚态物理领域,本书将展示可积系统如何用于精确描述一维多体系统,如XXZ链、Heisenberg链等。它将解释Bethe ansatz方法如何能够精确求解这些系统的基态和激发态,并阐述其在量子磁性、量子输运等研究中的意义。 在流体力学领域,本书将深入探讨可积性在描述波现象中的作用,特别是孤立子在非线性波传播中的表现。它将解析KdV方程、非线性薛定谔方程等在水波、光纤通信、等离子体物理等领域的应用实例。 此外,本书还将触及可积系统在代数几何、表示论、计算机科学(如算法设计)等更广泛领域的潜在联系,为读者打开更多探索的视野。 本书的特色在于其严谨的数学表述与清晰的物理概念相结合。每一个数学工具的引入,都伴随着对其物理意义的阐释;每一个具体的应用,都建立在扎实的理论基础之上。书中包含丰富的例题和练习,旨在帮助读者巩固所学知识,并能够独立解决相关问题。 总而言之,《可积系统》是一部集理论深度、方法广度和应用价值于一体的综合性著作。它不仅为读者提供了理解和研究可积系统的必备知识和工具,更展现了这一古老而又充满活力的数学物理分支在现代科学研究中的核心地位和广阔前景。通过阅读本书,您将能够深入理解“可积性”这一数学的优雅,以及它如何为我们揭示自然界深层规律提供关键的钥匙。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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在我看来,《Integrable Systems》这本书不仅仅是一本关于特定数学主题的著作,更是一扇通往更广阔数学世界的窗口。作者的写作风格非常引人入胜,他擅长在抽象的理论框架中注入生动的例子和直观的解释,使得复杂的主题变得容易理解。我对书中关于相空间结构的讨论印象尤为深刻,作者通过几何化的方式,揭示了可积系统中隐藏的对称性和结构,这让我对数学的内在美有了更深的体会。书中的许多内容,例如关于Hamiltonian流和Poisson括号的讲解,都展现出作者深厚的功底和对细节的关注,他能够将一些看似艰深的数学概念,转化为清晰的逻辑推演。我曾经花了很多时间去研读书中关于黎曼面在可积系统中的应用的部分,这个过程让我看到了代数和几何在解决动力学问题中的强大力量。作者的论述方式非常巧妙,他不会生硬地抛出大量定义,而是通过循序渐进的讲解,引导读者逐步理解问题的本质。这本书还涉及了与可积系统相关的群论和表示论,这些内容虽然具有一定的深度,但作者的处理方式使得它们不会显得突兀,而是作为自然延伸的一部分出现。总而言之,这是一次极具价值的阅读体验,它不仅传授了知识,更重要的是,它塑造了我对数学的理解方式。

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《Integrable Systems》这本书带给我了一种前所未有的数学学习体验。作者的写作风格非常独特,他将深邃的数学思想与清晰的逻辑结构巧妙地结合在一起。书中对完全可积性概念的阐释,是我见过最透彻的,它不仅仅是给出了一个定义,更是深入分析了其背后的数学意义和物理直觉。我尤其欣赏作者在介绍一些高级工具,例如佐证集(Lax pair)时所展现出的耐心和细致。他不仅仅是展示了工具本身,更是深入剖析了其构造原理和应用场景,让我对这些工具的强大之处有了深刻的认识。书中穿插的许多例子,都经过精心挑选,它们不仅仅是理论的例证,更像是通往更深层理解的“引路人”。我曾经花费了数天的时间去深入研究书中关于 Toda 格子的例子,这个过程让我看到了抽象数学如何精确地描述复杂的物理现象。作者的论述方式非常具有启发性,他鼓励读者去思考,去探索,去发现隐藏在数学结构之下的普遍规律。这本书还涉及了与可积系统相关的代数几何和表示论,这些内容虽然具有一定的深度,但作者的处理方式使得它们不会显得突兀,而是作为自然延伸的一部分出现。总而言之,这是一本能够拓展你数学视野、激发你思考深度的优秀著作。

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我对《Integrable Systems》这本书的评价是,它是一本真正能够改变你对数学看待方式的书。作者的写作风格非常个人化,他将自己的深刻理解和独特的洞察力融入到每一个字里行间。书中对诸如Hamiltonian力学、Poisson流形等基础概念的讲解,都带着一种“回归本源”的意味,让你能够从最根本的层面去理解可积系统的精髓。我尤其欣赏作者在介绍一些高级概念时所采用的“寓教于乐”的方式。例如,他对完全可积性的定义和分析,就如同在解开一个复杂的数学谜题,每一步的进展都令人兴奋。书中的例子丰富多样,而且都经过精心挑选,它们不仅仅是理论的例证,更像是通往更深层理解的“引路人”。我曾经被书中的一个关于相空间的几何结构的例子深深吸引,它让我看到了抽象数学与直观几何之间的奇妙联系。作者还花了很大的篇幅来讨论可积系统与代数几何和表示论之间的关系,这些内容虽然具有挑战性,但作者的讲解方式使得它们变得触手可及。他不仅仅是罗列公式,而是试图解释这些工具为何如此强大,以及它们如何在可积系统中发挥关键作用。这本书的语言风格也很有特色,它既有严谨的数学论述,又不失人文的温暖,读起来不像是冰冷的教科书,而更像是在与一位睿智的长者进行思想的交流。

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在我看来,《Integrable Systems》是一本真正能够激发读者数学创造力的书籍。作者的叙述方式非常独特,他擅长在抽象的数学概念和具体的例子之间建立起一座坚实的桥梁。书中对某些核心概念的引入,例如Hamiltonian流和Poisson括号,都处理得非常流畅自然,仿佛这些概念是事物发展的必然结果。我尤其喜欢作者在处理复杂理论时的那种“抽丝剥茧”的功力,他能够将看似晦涩的数学表达式,转化为直观的几何意义或物理图像,使得理解过程变得更加容易。书中的许多习题,都不仅仅是简单的计算练习,它们往往带有某种“探索性”,引导读者去发现新的性质或联系。我曾花了很多时间去思考一道关于李代数和可积系统的习题,在这个过程中,我不仅加深了对相关理论的理解,更重要的是,我学会了如何从不同的角度去审视同一个数学对象。这本书还对佐证集方法进行了非常详尽的介绍,作者通过历史演变和理论发展的角度,生动地阐述了这一方法的强大之处,以及它在解决许多重要问题中的核心作用。此外,书中还触及了一些与可积系统相关的表示论和代数几何的内容,虽然这些内容具有一定的深度,但作者的处理方式使得它们不会显得突兀,而是作为自然延伸的一部分出现。总而言之,这本书是一次极具价值的阅读体验,它不仅传授了知识,更重要的是,它塑造了我对数学的理解方式。

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《Integrable Systems》这本书是一次令人振奋的数学探索之旅。作者的写作风格非常流畅且充满启发性,他以一种清晰且富有洞察力的方式,将复杂抽象的数学概念变得易于理解。书中对佐证集(Lax pair)的引入和发展,描绘了一幅令人惊叹的数学工具演化图景,让我对这一概念的强大威力有了深刻的认识。我非常赞赏作者在讲解过程中所展现出的耐心和细致,他不会回避问题的难度,但总能找到最恰当的比喻和类比来帮助读者克服理解上的障碍。书中穿插的许多例子,都精心设计,它们不仅巩固了理论知识,更重要的是,它们往往指向了更广泛的数学结构和联系。我曾经花了数天时间去深入研究书中关于可积系统与代数几何之间联系的部分,这个过程让我对这些数学分支有了全新的认识,也发现了它们之间意想不到的深层关联。作者的论述不仅仅停留在表面,他深入挖掘了可积系统的内在结构和美学,这种对数学本质的追求让我深受感动。此外,书中对某些特定可积系统的历史背景和发展脉络的介绍,也为理解这些理论增添了丰富的文化和历史维度。总而言之,这是一本能够拓展你数学视野、激发你思考深度的优秀著作。

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我不得不说,这本《Integrable Systems》对我的数学思维方式产生了深远的影响。在阅读之前,我对这个领域知之甚少,甚至觉得它可能相当晦涩和遥不可及。然而,这本书以一种令人难以置信的循序渐进的方式,带领我进入了一个令人着迷的数学领域。作者的叙述风格非常独特,他善于在理论框架的构建过程中,穿插历史的典故和数学家们探索这些概念时的心路历程,这使得学习过程不再枯燥,反而充满了人文关怀。书中对某些经典可积系统的详尽分析,如Korteweg-de Vries方程或 Toda 格子,让我看到了数学抽象的力量,以及如何用精确的数学工具来描述看似复杂的物理现象。我尤其喜欢作者关于“佐证集”(Lax pair)的讲解,他将其比作一把能够“解锁”系统隐藏结构和属性的钥匙,这个比喻非常贴切,帮助我快速抓住了这一关键概念的核心。书中还讨论了一些与可积系统相关的代数几何和李群理论,这些内容虽然具有一定的难度,但作者的处理方式非常得当,他不会上来就抛出大量的公理和定义,而是通过一系列精心设计的例子,逐步引导读者理解这些工具的强大之处。这本书的排版也十分考究,数学公式清晰易读,图示的运用也恰到好处,极大地提升了阅读体验。我经常会一边阅读,一边在笔记本上写下自己的推导和思考,感觉自己就像一个在数学海洋中探索的旅人,而这本书就是我的航海图。

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《Integrable Systems》这本书以其深刻的洞察力和精妙的阐述,彻底改变了我对数学工具的看法。作者的写作风格极其引人入胜,他将一些看似独立存在的数学分支,如微分几何、李群理论和数理物理,巧妙地融汇在一起,展现了可积系统作为一种核心数学结构的强大生命力。书中对“完全可积性”的定义及其在不同数学框架下的体现,是我读过的最清晰、最透彻的阐释。我特别欣赏作者在介绍佐证集(Lax pair)时所展现出的逻辑严谨性和几何直观性,他不仅解释了“是什么”,更深入探讨了“为什么”它能如此有效地揭示系统的可积性。书中的例子,从经典的KdV方程到更抽象的代数几何模型,都经过了精心挑选,旨在引导读者逐步理解理论的精髓,并激发他们去思考这些工具在更广泛领域的应用潜力。我曾花费大量时间去推导书中关于相空间测地线的问题,这个过程让我深刻体会到了数学的优雅和力量,以及不同数学概念之间隐藏的深刻联系。作者的叙述方式充满了智慧,他能够用最简洁的语言勾勒出最复杂的思想,并鼓励读者进行独立的思考和探索。这本书不仅仅是知识的传授,更是一种数学思维的训练,它让我学会如何从更宏观的视角审视数学问题,并发现隐藏在表象之下的普遍规律。

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坦白说,在翻开《Integrable Systems》之前,我对这个主题的理解仅限于一些模糊的直觉,认为它可能与物理学中的某些特定问题有关。但这本书彻底颠覆了我的认知,它展现了一个比我想象中更加广阔和深刻的数学领域。作者的写作风格非常具有启发性,他不仅在讲解数学概念本身,更在传递一种思考数学问题的方法论。他鼓励读者去质疑、去探索、去寻找隐藏在表面现象之下的普遍规律。书中的某些章节,例如关于黎曼曲面和Theta函数的介绍,虽然初看令人望而生畏,但作者通过层层递进的讲解,以及不断地将这些概念与更基本的数学结构联系起来,最终让我对它们有了初步的理解,甚至可以说是产生了浓厚的兴趣。我特别欣赏作者在书中对“完全可积性”(complete integrability)这一概念的深度剖析,他将其与系统的对称性、守恒量以及精确解的存在性紧密联系起来,构建了一个非常完整的理论框架。这本书并非一本简单的教科书,它更像是一本思想的集锦,作者在其中分享了他对这个领域最深刻的见解和思考。阅读这本书的过程,对我来说更像是一次智力上的冒险,我不断地被书中出现的新的数学工具和联系所震撼,也因此激发了我进一步深入学习的渴望。

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不得不说,《Integrable Systems》这本书是一本真正能够激发读者数学创造力的作品。作者的叙述方式非常独特,他善于在抽象的数学概念和具体的例子之间建立起一座坚实的桥梁。书中对诸如Hamiltonian流和Poisson括号等基础概念的讲解,都带着一种“回归本源”的意味,让你能够从最根本的层面去理解可积系统的精髓。我尤其喜欢作者在处理复杂理论时的那种“抽丝剥茧”的功力,他能够将看似晦涩的数学表达式,转化为直观的几何意义或物理图像,使得理解过程变得更加容易。书中的许多习题,都不仅仅是简单的计算练习,它们往往带有某种“探索性”,引导读者去发现新的性质或联系。我曾经花了很多时间去思考一道关于李代数和可积系统的习题,在这个过程中,我不仅加深了对相关理论的理解,更重要的是,我学会了如何从不同的角度去审视同一个数学对象。这本书还对佐证集方法进行了非常详尽的介绍,作者通过历史演变和理论发展的角度,生动地阐述了这一方法的强大之处,以及它在解决许多重要问题中的核心作用。此外,书中还触及了一些与可积系统相关的表示论和代数几何的内容,虽然这些内容具有一定的深度,但作者的处理方式使得它们不会显得突兀,而是作为自然延伸的一部分出现。总而言之,这是一次极具价值的阅读体验,它不仅传授了知识,更重要的是,它塑造了我对数学的理解方式。

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这本书绝对是我近年来遇到的最引人入胜的数学著作之一。起初,我被它名字中“Integrable Systems”这个略带神秘色彩的词组所吸引,而实际阅读体验更是超出了我的预期。作者以一种非常清晰且富有洞察力的方式,为读者构建了一个广阔而深刻的数学世界。这本书的内容并非仅仅是孤立的理论堆砌,而是巧妙地将不同的数学分支,例如微分几何、群论、甚至是量子力学的一些基本概念,有机地联系在一起。我尤其欣赏作者在讲解复杂概念时所使用的类比和直观的几何解释,这使得即使是那些初次接触这类高级数学主题的读者,也能逐步理解其核心思想。书中穿插的大量例题,其设计精巧,不仅帮助巩固了理论知识,更重要的是,它们往往引导着读者去思考问题更深层次的结构和联系。我曾经花费好几个小时去推导书中的一个特定例子,在这个过程中,我不仅掌握了具体的计算技巧,更重要的是,我开始理解了为什么某些特定的数学结构会在可积系统中如此自然地出现。这种“顿悟”的时刻,是阅读一本优秀数学书籍最宝贵的收获。此外,作者在行文中流露出的深厚功底和对细节的关注也令人印象深刻。他不会回避问题的复杂性,但总是能找到最合适的方式来引导读者一步步攻克难关。对于任何对数学的内在美和逻辑结构感兴趣的读者来说,这本书都将是一次令人难忘的旅程。

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代数几何的本质是超越的,与可积系统关联。椭圆函数,KdV方程孤子解,杨米尔斯都是超越(哈密尔顿力学=辛几何)与代数几何的关系。

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代数几何的本质是超越的,与可积系统关联。椭圆函数,KdV方程孤子解,杨米尔斯都是超越(哈密尔顿力学=辛几何)与代数几何的关系。

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代数几何的本质是超越的,与可积系统关联。椭圆函数,KdV方程孤子解,杨米尔斯都是超越(哈密尔顿力学=辛几何)与代数几何的关系。

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代数几何的本质是超越的,与可积系统关联。椭圆函数,KdV方程孤子解,杨米尔斯都是超越(哈密尔顿力学=辛几何)与代数几何的关系。

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代数几何的本质是超越的,与可积系统关联。椭圆函数,KdV方程孤子解,杨米尔斯都是超越(哈密尔顿力学=辛几何)与代数几何的关系。

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