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¿Qué es el dominio de forma de un operador?

He intentado buscar esto en Wikipedia, pero no he encontrado nada.

Estoy leyendo el libro de Barry Simon "Operadores de Schrödinger", donde saca a colación el concepto de dominio de forma $Q(A)$ de un operador autoadjunto $A$ . Busqué en su serie de física matemática, pero no pude encontrar una definición.

Además de enunciar algunos teoremas de perturbación sobre dominios de forma, también enuncia teoremas sobre dominios de operadores, que se explican por sí mismos. Sin embargo, nunca he oído hablar de los dominios de forma.

¿Qué son? ¿Cómo y dónde aparecen en la teoría de operadores? ¿Por qué son importantes, en general?

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rck Puntos 121

La definición figura en Reed & Simon, Métodos de física matemática volumen 1, página 276; véase también el ejemplo 2 en la página 277.

Esencialmente, el dominio de forma es el "mayor dominio" en el que un operador autoadjunto puede "tener sentido" de forma débil. Formalmente, dado un operador autoconjunto no limitado $A$ en algún espacio de Hilbert $\mathcal{H}$ se puede considerar la forma cuadrática $\psi \mapsto (\psi,A\psi)$ . El mayor subespacio denso de $\mathcal{H}$ que denotamos por $Q(A)$ en la que esta forma cuadrática tiene sentido se denomina dominio de formulario de $A$ .

Por ejemplo $\mathcal{H}$ sea $L^2(\mathbb{R})$ . Sabemos que el Laplaciano no tiene sentido en todas las $L^2$ es dominio $D(A)$ es, a grandes rasgos, el espacio de Sobolev $H^2(\mathbb{R})$ de funciones en $L^2$ cuya segunda derivada también está en $L^2$ . Pero si se considera la forma cuadrática $(\psi,\triangle\psi) = (\nabla\psi,\nabla\psi)$ (una integración formal por partes; esto puede hacerse más preciso utilizando la representación espectral de $A$ ), vemos que la forma dominio $Q(A)$ es más bien $H^1$ sólo necesitamos que la primera derivada esté en $L^2$ .

Tenga en cuenta que $Q(A)$ contiene necesariamente $D(A)$ . Pero a menudo es posible ampliar la forma cuadrática a un dominio mayor.

(Para saber por qué y cómo se usa esto, deberías ver esa sección de Reed y Simon, así como el vol. 2, capítulo X, la sección sobre formas cuadráticas).

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