首先是虚数单位,
虚数单位的意思是:在一个完全周期中,单位1重复的次数就叫做周期,1当然也是周期,但是叫做单位以区别于它的多次重复,1被这个重复的的次数划分而得到的也是周期,叫做最小周期。周期已经完成,并再继续一个最小周期,就进入了下一个周期的开始,也就是0。
既然虚数单位代表的是单位的个数或者周期,它到底多大已经不重要了,所以它可以特别大,也可以特别小。我们通常认为它特别大(特殊时候认为特别小也没有关系),而且是要多大有多大,这就符合了通常我们对于“一阶无穷大”(如果有这个概念的话)的理解,而它的倒数,则是要多小有多小(但总是略微大于0),这就符合了我们通常对于“一阶无穷小”的理解。所以这个方程也可以被认为是,
一阶无穷大 + 一阶无穷小 = 新周期的开始。
也可以写成,
(这就是csdn博客上的头像)
然后是导数和微分,所谓导数,指的是自变量略微增加一个无穷小的时候,函数的数值变化和自变量的数值变化的比值(函数变化率);如果不考虑比值,只考虑函数值的变化(的主要部分),就叫微分。还是以,
为例,假定的变化量为
当的时候,就是微分,但是太小了,可以忽略掉,此时写成所以微分就是,。微分除以此时的自变量变化量就是导数。
这是微积分的基本知识。现在,让我们用虚数单位的倒数 来代替
则函数的微分,
同理,就是函数的微分,但是太小了(高阶无穷小),被认为是0,所以微分就是,而自变量的变化量就是,所以导数,
结果显然是一样的。在此我们用虚数单位的倒数代替了无穷小,省去了取极限的麻烦。
这个还不是最重要的,最重要的是当我们知道某个自变量本身就是一个单位的时候,我们就可以直接用它的倒数来表示它的微分,比如
如果我们对时间取偏微分,则只需要,将T换成它的倒数,
因为对于T作为一个周期,它的单位是1,它的最小单位就是。这种运算要比ε-δ的极限方式简单多了;而且实际上,所谓无穷小,就是这么一回事,它不是真的要多小有多小,只是小到够用而已。再比如说,我们把c当作一个整体,那么它的微分,就是它的倒数。而要表示的是c本身的时候,再取其相反数,,这就是它回归到虚数单位的形式。
而这种模式本身可以套用到各种单位身上,甚至不是单位,你也可以认为它是单位,但是要处理好和其它单位的关系。
有了这些数学基础,可能文章读起来就更容易了。
P.S.
这个用法只是一种发现,我并未在这个发现上做太多深入的研究,目前为了处理物理学上的问题,只是做到了“够用而已”。将其形式化规范化,可能需要别人去完成了。
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