徒然散歩

経済や数学など自分の興味ある分野について書いています。

数の風景-122


 波でもあり粒でもある?(2)

 数の風景-114から前回まで、オイラーの公式による表示と計算
 方法について、波としてだけでなく粒としてとらえ、計算することが
 できないか試行錯誤してきました。

 つぎは、その結果を整理するために、粒の位相θが任意の値の
 場合について模式図にしてみました。
 つぎのような位相θの粒があるとします。

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 それを6個足し合わせると、位相θは変わらず、半径rがつぎのよ
 うに、6になります。

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 粒の合計数xは、中心からの距離xのベクトルの大きさを表します。

 まとめとして、オイラーの公式を粒として扱うときの加減乗除の要領は、
 つぎの①②の順番で行います。


 加減算
  ①同じ位相の粒を加減算して、各位相に対応する
    粒1個の半径を算出する・・・半径は係数値
  ②半径の異なるそれらを加算する
           (数の風景-116,-119 参照)
 乗除算
  ①は加減算に同じ
  ②乗算は粒の数(係数値)の掛け算と位相の足し算
    除算は粒の数(係数値)の割り算と位相の引き算
           (数の風景-117 参照)

 つまるところ、オイラーの加減算は半径と位相の異なる粒どうしの
 ベクトル和、乗除算は係数の乗除と位相の加減算となります。
 
 つぎに、粒1個の動きについて図に表してみます。
 0<θ≦2πを粒1個として、θ=2π方向に移動させて表しました。

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 粒の数は移動によって増減することはないので、中心から遠ざかる
 ほどその密度は薄くなります。
 3次元空間では中心から距離rの位置は半径rの球面になり、そこで
 の粒の密度はrの2乗に反比例するでしょう。

 

 

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