انتگرال‌های چندگانه و ژاکوبی‌ها

موضوعی که بخش مهمی از بیشترین کتاب‌های درسی حسابان را از آنِ خود می‌سازد توسیع تعریف انتگرال معین تابع‌های با یک متغیر حقیقی به تابع‌های با دو یا چند متغیر است.
سه‌شنبه، 26 شهريور 1392
تخمین زمان مطالعه:
موارد بیشتر برای شما
انتگرال‌های چندگانه و ژاکوبی‌ها
 انتگرال‌های چندگانه   و ژاکوبی‌ها

نویسنده: فیلیپ بدیان (3)
مترجم: عبدالحسین مصحفی



 
موضوعی که بخش مهمی از بیشترین کتاب‌های درسی حسابان را از آنِ خود می‌سازد توسیع تعریف انتگرال معین تابع‌های با یک متغیر حقیقی به تابع‌های با دو یا چند متغیر است. تابعانتگرال‌های چندگانه و ژاکوبی‌ها را در نظر بگیرید که نمودارش روی صفحه‌ی محورهای قائم مختص‌های x و‌y ناحیه‌ی بسته‌ی R با کرانی نه زیاد پیچیده باشد. این تابع به صورتانتگرال‌های چندگانه و ژاکوبی‌ها به فرمول در می‌آید، و انتگرال دوگانه‌ی نظیر ناحیه‌ی R عبارتست از
انتگرال‌های چندگانه و ژاکوبی‌ها اکنون تبدیل محورها را انجام می‌دهیم به گونه‌ای که نسبت به دستگاه جدیدِ دو محور قائم uو vانتگرال‌های چندگانه و ژاکوبی‌ها با این تبدیل، ناحیه‌ی R از صفحه‌ی xy به ناحیه‌ی Q از صفحه‌ی uv تبدیل می‌شود و متناسب با شاخص‌های دو تابعِ f وgانتگرال‌های چندگانه و ژاکوبی‌ها نماد
انتگرال‌های چندگانه و ژاکوبی‌ها را «ژاکوبیِ» تبدیلی که انجام گرفت می‌نامند و برابر است با دترمینان تابعیِانتگرال‌های چندگانه و ژاکوبی‌ها این قضیه در کتابی سه جلدی که سیلوستر فرانسوا لاکروا (4) در زمینه‌ی حسابان فراهم آورده نموده شده است. این کتاب برای کارهای علمی که در نخستین سال‌های سده‌ی نوزدهم انجام گرفته است مرجعی معتبر به شمار می‌آید. لاکروا این قضیه را در مبحث تبدیل مختص‌ها آورده است بدون آن‌که آن را با نمادهای جدید و وابسته به دترمینان نشان دهد و بدون آن‌که ژاکوبی نام ببرد (ژاکوبی در 1804 و تنها ده سال زودتر از لاکروا به دنیا آمده بود). هرگاه جمله‌های دترمینان را به صورت انتگرال‌های چندگانه و ژاکوبی‌ها بنویسیم، می‌توانیم مانند لاکروا بنویسیمانتگرال‌های چندگانه و ژاکوبی‌ها این رابطه‌ی مربوط به مشتق‌های جزئی را نخستین بار اویلر در 1728 به کار برده بود. لاکروا در 1769 در بررسی‌ کارهای اویلر به این فرمول پی برد. لاکروا همچنین در بررسی کارهای ژوزف لوئی لاگرانژ، و در نوشته‌ای به تاریخ 1773 از او، با قضیه‌ی نظیر قضیه‌ی بالا و مربوط به تابع سه متغیری آشنا شد و در کتاب خود از آن یاد کرد.
در آن زمان که کتاب لاکروا چاپ شد بزرگانی از ریاضیدانان آن روزگار، بیشترین کوشش خود را روی دترمینان متمرکز کرده بودند. در 1812، اگوستن لوئی کوشی بیشترین قضیه‌های بنیانی نظریه‌ی دترمینان‌ها را ثابت کرده بود، اما در پی دستیابی به نمادها و اصطلاح‌های شایسته‌ای که پسندش باشد، انتشار آن ها را عقب انداخت. در 1841، ژاکوبی در رساله‌های استادی خود، که بسیار مطلب‌‌های جدید از جمله دترمینان‌های تابعی‌(5) را در برداشت، نظریه‌ی دترمینان‌ها را نیز آراسته و پیراسته ساخت.
دترمینان دیفرانسیل‌ها را، که امروزه «ژاکوبی» می‌نامند خود ژاکوبی در رساله‌اش به صورت انتگرال‌های چندگانه و ژاکوبی‌ها نشان داده بود که همه‌پذیر نشد. در 1854، دان کین (6) همان دترمینان را به صورت انتگرال‌های چندگانه و ژاکوبی‌ها نمایش داد، نمادگذاری‌های جدید برای دترمینان هم از آرتورکیلی (7) است که آن‌ها را در مقاله‌ای که در 1855 منتشر کرد به نمایش گذاشت. نام ژاکوبین (= ژاکوبی) را نخستین بار جیمز جوزف سیلوستر (8) در فرهنگ اصطلاح‌های ریاضی چاپ 1853 به کار برد.
فلیکس کلاین (9) در گزارش گیرایی درباره‌ی عصر خودش بر این نکته تأکید داشته است که تأثیر بزرگ کتاب‌های درسی نوشته‌ی جرج سالمون (10) را در گسترش ریاضیات آن عصر نمی‌توان نادیده گرفت. این کتاب‌ها به زبان انگلیسی نوشته شده و به زبان‌های دیگر ترجمه شده بودند. این کتاب‌ها به ویژه تأثیری ژرف در فراگیر شدن اصطلاح‌ها و نمادهای تازه‌ی ریاضیات داشته‌اند. در چاپ نخست جبر عالی و جدید از این سری‌ کتاب‌ها، در ارتباط با دترمینان‌ها، نامی از ژاکوبی به میان نیامده بود. اما در چاپ دوم آن (در 1866)، این واژه به کار رفته اما به سیلوستر نسبت داده شده بود. در یک قسمت از مقدمه‌ی چاپ دوم کتاب، چنین آمده است:
درباره‌ی به کار بردن واژه‌های جدید کوشش داشته‌ام تا راهی میانی را برگزینم. در این بخش از جبر، هم‌آمیختگی‌های اندیشه‌ها مرا واداشته تا گاه به گاه درباره‌ی چیزی اظهارنظر کنم که به کار بردن آن در جبر قدیم بی‌اهمیت بوده است. در این صورت لازم می‌شود واژه‌هایی نو به کار روند تا از بازی با لفظ‌ ها و از زیاده‌گویی‌های تحمل ناپذیر جلوگیری شده باشد. اما این باور که به کار بردن اططلاحی جدید و ناآشنا برای مبتدیان، علم را برای آنان زننده می‌سازد، معمولاً برای من خوشایند نبوده است تا درباره‌ی واژه‌ای جدید عبارت‌پردازی بی‌مورد کنم و انگیزه‌ای را برای به کار بردن آن واژه‌ فراهم آورده باشم.
سالمون آن‌گاه تصمیم‌ می‌گیرد واژه‌ی «ژاکوبی» و شیوه‌ی نمادگرایی را مطابق با آنچه امروزه برای ما آشناست به کار ببرد.

پی نوشت ها :

multiple Integrals – 1.
2- ژاکوبی در فارسی به جای "Jacobian" به معنی «منسوب به ژاکوبی» نیز به کار رفته است.
.Philip Bedient -3
.sylvestre Francois Lacroix -4
.functional determinant - 5
.W.F.Donkin - 6
.Arthur Cayler -7
.James Jodeph Sylvester -8
.Felix Klein -9
.George Salmon -10

منبع: بنجامین بویر، کارل، (1384)، تاریخ حسابان، عبدالحسین مصحفی، تهران، شرکت انتشارات علمی و فرهنگی، چاپ نخست..

 

 

تبلیغات در راسخون
ارسال نظر
با تشکر، نظر شما پس از بررسی و تایید در سایت قرار خواهد گرفت.
متاسفانه در برقراری ارتباط خطایی رخ داده. لطفاً دوباره تلاش کنید.
موارد بیشتر برای شما
فیلد مارشال چیست و معادل چه درجه ای است؟
فیلد مارشال چیست و معادل چه درجه ای است؟
10 تا کاری که باعث می شود هیچ وقت دچار فراموشی نشوید
10 تا کاری که باعث می شود هیچ وقت دچار فراموشی نشوید
چطور از سنگ کلیه پیشگیری کنیم؟
چطور از سنگ کلیه پیشگیری کنیم؟
حضرت فاطمه (سلام الله علیها) و شکوه قیامت؛ از شکایت تا شفاعت
حضرت فاطمه (سلام الله علیها) و شکوه قیامت؛ از شکایت تا شفاعت
آموزش ثبت درخواست بررسی مجدد دریافت کالابرگ
play_arrow
آموزش ثبت درخواست بررسی مجدد دریافت کالابرگ
موشک‌های اسرائیل‌زن را اینجا از نزدیک ببینید
play_arrow
موشک‌های اسرائیل‌زن را اینجا از نزدیک ببینید
شاهکار دیدنی زیدان پس از ۲۰ سال تکرار شد!
play_arrow
شاهکار دیدنی زیدان پس از ۲۰ سال تکرار شد!
سردار محبی: موشک‌های ایران رادارگریز شده‌اند
play_arrow
سردار محبی: موشک‌های ایران رادارگریز شده‌اند
سردار محبی: رونمایی از شهر موشکی هدیۀ ویژۀ هوافضای سپاه به مردم خواهد بود.
play_arrow
سردار محبی: رونمایی از شهر موشکی هدیۀ ویژۀ هوافضای سپاه به مردم خواهد بود.
جنگنده‌های سعودی مزدوران خود را در یمن هدف قرار دادند
play_arrow
جنگنده‌های سعودی مزدوران خود را در یمن هدف قرار دادند
شنود نیروهای امنیتی رژیم صهیونیستی توسط بادیه‌نشینان عرب
play_arrow
شنود نیروهای امنیتی رژیم صهیونیستی توسط بادیه‌نشینان عرب
تصاویر مردمی از پرواز موشک‌های ایرانی در آسمان بندرعباس + فیلم
play_arrow
تصاویر مردمی از پرواز موشک‌های ایرانی در آسمان بندرعباس + فیلم
انفجار لاستیک کامیون هنگام باد کردن در ویتنام + فیلم
play_arrow
انفجار لاستیک کامیون هنگام باد کردن در ویتنام + فیلم
لحظه هدف قرار دادن یک کشتی تجاری در خلیج عمان توسط آمریکا + فیلم
play_arrow
لحظه هدف قرار دادن یک کشتی تجاری در خلیج عمان توسط آمریکا + فیلم
لاریجانی: دعوا در آمریکا بر سر تجاوز به ایران نیست، مسئله اصلی شکست ترامپ و پیروزی ایران است + فیلم
play_arrow
لاریجانی: دعوا در آمریکا بر سر تجاوز به ایران نیست، مسئله اصلی شکست ترامپ و پیروزی ایران است + فیلم