[論文アイデア]δ関数による整数論


このアイデアは、オープンサイエンスの一環として公開するものです。
公開することで、多くの方々よりコメントやアドバイスを頂ければ
物理学の発展に寄与できるものと思います。

ディラック・デルタ関数による整数論とは
「整数a を数直線 x上のデルタ関数δ(x-a)と同一視する」
ことにより、整数論を超関数論で記述し直す
というものです。
ディラック・デルタ関数は、量子力学の論文での1926年発表なので
整数の分布(離散)をデルタ超関数の和(微分可能。フーリエ変換をもつ)
として見る というのは
リーマン、オイラーでも 知らない視点
です。そうすれば、何か新しいことが、言えるかも知れない
ということです。

[整数をデルタ関数と同一視できる証明]

1つの整数 nの数直線 x上での存在確率密度P_nは、
nを含む十分狭い範囲での存在確率=∫P_n dx=1
nを含まない範囲では、どんなに範囲が広くでも存在確率=0
したがって、P_n=δ(x-n)です。
また、これより整数nとδ(x-n)は、全単射です(自明)

[整数nとmのデルタ関数での関係]

XK-KX=i として、作用素XとKを導入し、
作用素Xの固有ベクトルを|x>、固有値(実数)を x1 と表し
x1の存在確率密度は、内積<x1 | x> で表されるとします
(これは量子力学での公理ですが、ここでも公理とします)
そうすると、数x1 の確率密度P_x1=δ(x-x1) は
<x1 | x> と表されます
また、|x - x1>=exp(i K x1) |x>
(証明はhttps://kafukanoochan.hatenablog.com/entry/2019/04/03/135306 
なので、整数mに a を足すことは
|x -m -a>=exp(i K a) |x-m>
δ(x - (m+a) )=exp(i K a)δ(x - m)
つまり、「mのデルタ関数に exp(i K a)を掛ける」
ことになります。
また、整数mに a を掛けることは
δ(x - a・m )=exp(i K a・m)δ(x - 0)
=exp(i K (a-1)m) δ(x - m)
つまり「m のデルタ関数に exp(i K (a-1)m)を掛ける」
ことになります。

、(続きは後日)

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