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
تاج‌گذاری علیرضا یوسفی در جهان
play_arrow
تاج‌گذاری علیرضا یوسفی در جهان
پارک ملی هوافضا؛ نمایش دستاوردهای نیروهای مسلح
play_arrow
پارک ملی هوافضا؛ نمایش دستاوردهای نیروهای مسلح
سردار بلالی: نیروهای مسلح مثل مردم در میدان هستند
play_arrow
سردار بلالی: نیروهای مسلح مثل مردم در میدان هستند
برگزاری دادگاه رسیدگی به پرونده جنگ ۱۲ روزه
play_arrow
برگزاری دادگاه رسیدگی به پرونده جنگ ۱۲ روزه
افشاگری میثاقی: دلیل عصبانیت یاسر آسانی توهینی بود که آقای ایلدروم به او کرده بود + فیلم
play_arrow
افشاگری میثاقی: دلیل عصبانیت یاسر آسانی توهینی بود که آقای ایلدروم به او کرده بود + فیلم
توضیح یاسر آسانی درباره اتفاق منجر به اخراجش در گفتگو با عادل فردوسی‌پور + فیلم
play_arrow
توضیح یاسر آسانی درباره اتفاق منجر به اخراجش در گفتگو با عادل فردوسی‌پور + فیلم
واکنش روبیو به کلیدخوردن استیضاح هگست + فیلم
play_arrow
واکنش روبیو به کلیدخوردن استیضاح هگست + فیلم
وزیر خارجه آلمان: ایران باید برنامه غنی‌سازی را کنار بگذارد + فیلم
play_arrow
وزیر خارجه آلمان: ایران باید برنامه غنی‌سازی را کنار بگذارد + فیلم
هگست: نمی‌توانیم اجازه دهیم ایران به بمب اتمی دست یابد + فیلم
play_arrow
هگست: نمی‌توانیم اجازه دهیم ایران به بمب اتمی دست یابد + فیلم
کوثری: در صورت تصمیم به ساخت سلاح اتمی، در کوتاه‌ترین زمان آن را تولید می‌کنیم + فیلم
play_arrow
کوثری: در صورت تصمیم به ساخت سلاح اتمی، در کوتاه‌ترین زمان آن را تولید می‌کنیم + فیلم
جابه‌جایی سروناز ۲۵۰ساله در شیراز + فیلم
play_arrow
جابه‌جایی سروناز ۲۵۰ساله در شیراز + فیلم
تد کروز: ترامپ می‌خواهد به سرعت جنگ ایران را به پایان برساند + فیلم
play_arrow
تد کروز: ترامپ می‌خواهد به سرعت جنگ ایران را به پایان برساند + فیلم
پرتاب انسان به آسمان با استفاده از دودکش + فیلم
play_arrow
پرتاب انسان به آسمان با استفاده از دودکش + فیلم
بلینکن: برای پایان جنگ، باید به ایران امتیاز بدهیم + فیلم
play_arrow
بلینکن: برای پایان جنگ، باید به ایران امتیاز بدهیم + فیلم
معاون رئیس‌جمهور: پلیس موظف به صدور گواهینامه موتورسیکلت برای بانوان است + فیلم
play_arrow
معاون رئیس‌جمهور: پلیس موظف به صدور گواهینامه موتورسیکلت برای بانوان است + فیلم