Ich verwende die "direkte integrale" Version des Spektralsatzes, wie sie zB in Hall angegeben ist . Es besagt, dass eine diagonale Darstellung für einen unbeschränkten Operator auf dem Hilbert-Raum kann als "direktes Integral" konstruiert werden, oder
Zustände im Hilbert-Raum werden als quadratintegrierbare "Abschnitte" oder als Funktionen von gebildet mit Werten in den Hilbert-Räumen . Seit der Räume sind keine echten Unterräume, Vektoren in ihnen sind nicht wirklich drin , also "verallgemeinerte Eigenvektoren". Sie können als Funktion auf einer dichten Teilmenge des Hilbert-Raums definiert werden
das kann dann natürlich wieder auf funktional erweitert werden . Ich bin mir ziemlich sicher, dass die Ergebnisse dieses Kapitels verwendet werden können, um zu demonstrieren, dass if ist in der Algebra erzeugt durch Und dann sind diese Funktionale notwendigerweise temperierte Verteilungen.
Nun das Konkrete Ich interessiere mich für einen Differentialoperator . (Insbesondere ist es der „Klein-Gordon-ähnliche“ Operator, der für Spin-Halbteilchen in einem angelegten elektromagnetischen Feld verwendet wird und durch Quadrieren des Dirac-Operators gebildet wird.) Was ich wirklich gerne tun könnte, ist angesichts dessen ein Differentialoperator ist, verwenden Sie einige Ergebnisse über PDEs auf diesen verallgemeinerten Eigenvektoren.
Dies erfordert jedoch einige Vorstellungen über die Regelmäßigkeit der verallgemeinerten Eigenfunktionen, die ich einfach nicht finden konnte. Mein Problem ist, dass der Betreiber Ich verwende hyperbolisch zweiter Ordnung, und daher gibt es für mich nicht viele gute Ergebnisse zur Regularität in der PDE-Mathematikliteratur. Dies scheint an der bloßen Tatsache zu liegen, dass gehorcht der Differentialgleichung aus einem ähnlichen Grund nicht ausreicht, um irgendeine Art von Regelmäßigkeit durchzusetzen ist eine Lösung der Wellengleichung. Ich denke, dass ich daher eine Regularität brauche, die durch die Verwendung der Lösung der Differentialgleichung als verallgemeinerte Eigenfunktion oder als Basiszustand in der direkten integralen Spektraldarstellung erzwungen wird.
Mir ist klar, dass dies ein bisschen weit hergeholt sein könnte, aber ich habe tagelang darum gekämpft, ein solches Ergebnis zu finden, und es wäre äußerst nützlich für mich. Kennt jemand Literatur, die sich mit dieser Frage der Regularität der Basis von Spektraldarstellungen von Differentialoperatoren beschäftigt?
Dies ist kein direktes Ergebnis über die Regelmäßigkeit verallgemeinerter Eigenfunktionen, aber es hängt indirekt zusammen:
Ein Traummodell (zur Analyse) ist ein Modell von ZF+DC und wo jede Teilmenge der Realen ist
Um es auf den Punkt zu bringen: Es stellt sich heraus, dass im Traummodell jede totale lineare Abbildung in Banachräumen beschränkt ist! Außerdem sind zwei beliebige Normen topologisch äquivalent. Diese letztere Eigenschaft gilt in endlichen Dimensionen in der gewöhnlichen Analyse, aber die Traumanalyse macht sie wahr für unendliche Dimensionen. Dies vertreibt eines der Probleme, das die unendliche dimensionale Analyse plagt: die Überfülle ungleicher Normen auf unendlichen dimensionalen Räumen.
(Beachten Sie, dass eine Menge in einem topologischen Raum perfekt ist, wenn sie abgeschlossen ist und keine isolierten Punkte hat. Bemerkenswerterweise wird jedem dieser Axiome durch die Wahl widersprochen. Daher sehen wir, dass es in der Mathematik (und in der Physik) Leben ohne Wahl gibt (aber wir haben DC - abhängige Wahl).Darüber hinaus hat Solavay gezeigt, dass ein Traummodell konsistent ist, wenn ein unzugänglicher Kardinal mit ZF konsistent ist. Für kategorientheoretische Zwecke nehmen wir oft bereits die Existenz eines unzugänglichen Kardinals an, dies ist mit anderen Worten das so -genannt Grothendieck-Universum-Hypothese).
Mosibur Ullah
QMechaniker