第五百五十九章 這陣風,刮得可真及時……

事實上,說是新數學的話,也並不對。

因為這是基礎數學的內容。

是關於求解特征向量的。

特征向量和特征值,指的是一個矩陣乘以一個向量,就相當於做了一個線性變換。

但這個向量的方向,往往會發生改變。

但若是存在一個矩陣A,讓這個向量v在線性變換後,方向仍然保持不變,只是拉伸或者壓縮一定倍數。

也就是,Av=λv。

那麽,這個向量v就是特征向量,λ就是特征值。

而這裏面的傳統解法,就是從計算特征多項式開始,然後求解特征值,再求解齊次線性方程組,最後得出特征向量。

沒錯,這部分的內容,在數學家眼裏,就是再普通不過的,基礎數學求解公式。

但是,陳舟在計算中微子振蕩概率的時候發現。

特征向量和特征值的幾何本質,其實就是空間矢量的旋轉和縮放。

而中微子的三個味道,也就是電子、μ子和τ子,不就相當於空間中的,三個向量之間的變換嗎?

也因此,在研究中微子振蕩相關課題時,陳舟一不小心發現,特征向量和特征值之間,是存在更普遍的規律的。

於是,一種新的奇妙解法,就這麽浮現在了陳舟的腦海。

“知道特征值,只需要列一個簡單的方程式,特征向量便可迎刃而解了……”

這麽想著的陳舟,手中的筆,也不斷的在草稿紙上書寫著,開始描繪著腦海裏的新公式。

把物理問題轉換成數學問題,一直陳舟習慣性的研究方式。

而一旦能夠把物理問題,轉換成數學問題,那麽對陳舟而言,也就不再是什麽問題了。

雖然離著解決中微子振蕩相關課題,還有著不小的距離。

可是,這個新發現,仍是令陳舟充滿了興趣。

“通過刪除原始矩陣的行和列,創建子矩陣的話……”

“子矩陣和原始矩陣的特征值組合在一起,就可以計算原始矩陣的特征向量……”

“也就可以得到∣^Uαi∣2=(λi-ξα)(λi-Xα)/(λi-λj)(λi-λk)……”

陳舟緩緩停筆,看著草稿紙上的內容。

新公式已經被他求得,只差個證明過程了。

證明過程的話……

陳舟再次拿出一張新的草稿紙,握緊了手中的筆。

證明開始。

“先定義A為一個nxn的厄米特矩陣,它具有特征值λi(A)和賦範特征向量vi……”

“特征向量中的每個元素標記為vi,j……”

“通過刪除jth行和jth列,可以得到A的子矩陣Mj,大小為(n-1)×(n-1),它的特征值為λk(Mj)……”

“然後,通過證明可以得到一個柯西-比內型公式……”

“再由引理1和引理2可以證明……”

“……通過共軛的定義,公式7左邊的對角元素,決定了λi(A)In-A的子矩陣……”

“……因此,應用引理2,必然的結論就是,如果特征向量中的一個元素消失,vi,j=0,那麽矩陣A的特征向量方程,將化為其子矩陣Mj的一個特征向量方程。”

陳舟的思路十分清晰,整個證明過程也十分順暢。

沒有遇到一丁點的阻礙,便將這個新公式給證明了。

“有點意思,這麽長時間,居然沒有人發現這個?”

陳舟看著眼前草稿紙上的證明過程,臉上帶著一絲奇怪的笑容。

真要說起來的話,這個新公式並不復雜。

而新公式的證明方法,陳舟也至少能夠給出五種方法。

可就是這麽一個並不復雜的新公式和證明過程,為什麽這麽長時間,都沒有人發現呢?

陳舟有些納悶,卻也有些小確幸。

這說明了,還得是他!

沒有他的話,誰知道這個公式,又得沉寂多長時間,才會與世人見面呢?

這倒不是陳舟自戀,而是這個新公式的價值,確實蠻大的。

不管是對數學,還是對物理學,以及工程學來說,都有著十分現實的意義。

在這些學科裏,還是有著許許多多的問題,都是涉及到特征向量和特征值的計算的。

就比如說,陳舟發現這個新公式的源頭,中微子振蕩概率的計算。

再比如說,在機器學習領域,數據降維,人臉識別,也都涉及矩陣特征值和特征向量理論的實際應用。

想一想,在任何情況下,你不需要知道矩陣中的任何元素,就可以計算出你想要的任何東西,還不夠牛逼嗎?

當然,陳舟並沒有去想那麽多,也沒有去想這個新公式,可能會帶來的影響。

陳舟也沒有打算,立即把這個新公式的相關內容,給整理出來,然後發表期刊。

他只覺得,這玩意還是賊好用的。