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Pregunta suave sobre la continuación analítica de una (familia) de curvas.

En matemáticas, muchas veces se considera no solo un objeto sino una familia de objetos, o un espacio de objetos.

En teoría de conjuntos, a menudo se trabaja con colecciones de números que forman un conjunto. En análisis funcional, se pueden considerar espacios de funciones. En teoría de grupos, a menudo se busca entender la colección discreta de simetrías de un objeto.

Me pregunto si eso se hace en absoluto en cuanto a la continuación analítica. Es decir, ¿se llega a considerar alguna vez una familia de funciones reales y se continúa cada una de ellas en el plano complejo?

¿Hay algo que se pueda aprender al hacer esto en lugar de continuar analíticamente solo una función candidata?

Para ser más específico, si tienes $f(x)=1/x$ de una variable real, podrías continuar esto analíticamente a una función de una variable compleja $f(z)=1/z$. Pero ¿qué pasa si tienes una colección infinita, como $f_k(x)=k/x$ para $k\in \Bbb R.$ Esto se puede hacer dividiendo el plano real en una unión disjunta. Entonces, todas las continuaciones analíticas diferirían por un múltiplo constante.

Estoy muy escéptico de que haya algún punto en continuar cada curva en el espacio porque creo que una sola curva captará la esencia, la información necesaria. Pero me gustaría escuchar a personas más conocedoras.

En la práctica, ¿se continua analíticamente solo una función de la familia, o se continúa analíticamente el espacio de todas las curvas en la familia?

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Milo Moses Puntos 81

Las funciones L de Dirichlet son una herramienta increíblemente importante en la teoría analítica de números y fueron utilizadas por primera vez por Dirichlet en su demostración del Teorema de los Números Primos en progresiones aritméticas. Un paso clave de su demostración es la continuación analítica de la función

$$\prod_{\chi\mod k}L(\chi,s)$$

a $\Re(s)\geq1$, donde el producto se toma sobre todos los caracteres de Dirichlet $\chi$ con periodo $k$. Cabe señalar que su demostración se basa en mostrar que esta función debe tener un polo en $\chi=1$ y por lo tanto no puede ser continuada analíticamente y en su lugar debe ser continuada meromórficamente, pero al multiplicar por $(s-1)$ se obtiene una agradable continuación analítica de una familia de funciones (cualquier elección de $k$).

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