Re: Infinitesimi in fisica

Messaggioda frabi » 20/02/2018, 14:59

killing_buddha ha scritto:
Il mio professore ha corretto molto severamente l'errore adducendo come motivazione il fatto che una quantità è finita e l'altra è infinitesima


In analisi non standard una scrittura come \(\frac{dF}{dt}\) si interpreta come una frazione a patto che \(F\) sia una funzione di \(t\) e che \(dF\) venga inteso come \(F(t+dt)-F(t)\) per lo stesso incremento \(dt\in {}^*\mathbb R\) per cui si sta dividendo. (Sto scegliendo un ultrafiltro rispetto al quale si può costruire un ampliamento non standard di \(\mathbb N\), e quindi dei sistemi numerici derivati.) Questa è parte della "definizione" di derivata non standard; ma ora il rapporto tra queste due quantità è finito perché, per definizione \(\frac{dF}{dt}\) è la parte standard del rapporto \(\frac{F(t+dt)-F(t)}{dt}\).

Inoltre penso che la definizione di infinitesimo sia tutt'altro che banale a livello rigoroso.


Questo è verissimo; sebbene mi unisca al coro degli altri dicendoti che dovresti "tacere e calcolare", ti invito comunque a restare informato rispetto all'argomento e a non fidarti di chi cerca di ridurre l'analisi non standard ad un insieme di teoremi che arrivano "poco più in là" dell'analisi classica. Ai miei occhi è un modo molto convincente di formalizzare i passaggi al limite semi-magici che fanno i fisici, e il loro uso sportivo della notazione frazionaria per le derivate. Ti consiglio anche di familiarizzare con la geometria differenziale sintetica, che si può riassumere come "ciò che succede quando con quell'analisi tenti di fare geometria".


Grazie mille, penso che la tua risposta sia molto completa, seguo un corso di studi abbastanza bilanciato tra matematica e fisica, per cui sono strumenti che dovrò acquisire.

Ti pongo un quesito, con meno parole e calcolando di piu, che potrebbe chiarire il mio flusso logico
Consideriamo un campo elettrico E
Una carica dq ( pensiamo ad esempio all'infinitesima parte di un corpo esteso)
Essa subisce:
dF=E dq
(dove F è la forza che agisce su tutto il corpo)
non dovrei secondo l'equazione cardinale poter comunque scrivere questa forza infinitesima in termini di quantità di moto?

È su questo tipo di problema concettuale che sono bloccato, quale è la fallacia ?
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Re: Infinitesimi in fisica

Messaggioda dissonance » 20/02/2018, 15:26

per cui sono strumenti che dovrò acquisire.
Non penso che ti servirà a molto approfondire queste cose, adesso. In fisica si fanno passaggi che, semplicemente, non sono rigorosi. Cercare di renderli rigorosi è una impresa titanica e non è quello che ti è richiesto. (Mi piace molto come questo fatto è spiegato da Folland nel suo libro Quantum Field Theory: a tourist guide for mathematicians. Leggere da "This is a good place..." fino a "I just told you").

In ogni caso, non hai completato il calcolo del mio post precedente. Ti dispiace farlo? E' molto semplice.
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Re: Infinitesimi in fisica

Messaggioda killing_buddha » 20/02/2018, 15:42

Mathematicians are trained to think that all mathematical objects should be realized in some specific way as sets.

Falso. Semmai mathematicians are trained to think that all mathematical objects should be defined via, and constructed in order to satisfy, a universal property. Questo sì che è attinente alla realtà di come una porzione consistente della matematica viene fatta, e soprattutto slega la definizione da qualsiasi incarnazione insiemistica (\(\bf Set\) è solo uno dei tanti topos possibili). E... \(\mathfrak{so}(3)\) è lo spazio tangente all'identità di $SO(3)$.
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Re: Infinitesimi in fisica

Messaggioda killing_buddha » 20/02/2018, 15:45

Dimenticavo la frecciata che devo inserire obbligatoriamente: sono gli analisti, a pensare che tutte le cose siano insiemi :)
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Re: Infinitesimi in fisica

Messaggioda frabi » 20/02/2018, 16:39

dissonance ha scritto:
per cui sono strumenti che dovrò acquisire.
Non penso che ti servirà a molto approfondire queste cose, adesso. In fisica si fanno passaggi che, semplicemente, non sono rigorosi. Cercare di renderli rigorosi è una impresa titanica e non è quello che ti è richiesto. (Mi piace molto come questo fatto è spiegato da Folland nel suo libro Quantum Field Theory: a tourist guide for mathematicians. Leggere da "This is a good place..." fino a "I just told you").

In ogni caso, non hai completato il calcolo del mio post precedente. Ti dispiace farlo? E' molto semplice.


Ho provato a fare il calcolo integrando l'espressione per arrivare alle leggi del moto ma incontro delle difficoltà, probabilmente perchè non si arriva da nessuna parte, o perchè sono ancora nuovo all'approccio taci e calcola. Però sono di indole curiosa e voglio imparare anche dagli esami andati male, come vedi.
Potresti farmi vedere come hai svolto i calcoli?
Qualsiasi sia il risultato a cui giungi, potresti aiutarmi a capire dove sta l'errore nel ragionamento sopra?
ti ringrazio per la pazienza
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Re: Infinitesimi in fisica

Messaggioda anto_zoolander » 20/02/2018, 17:59

@killing
Testo nascosto, perché contrassegnato dall'autore come fuori tema. Fai click in quest'area per vederlo.
ti sei flippato male con la teoria delle categorie... :-D
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Re: Infinitesimi in fisica

Messaggioda killing_buddha » 20/02/2018, 18:15

E' che la matematica è cambiata dal tempo in cui la studiavano i nostri nonni; ad esempio, adesso le fondazioni basate sulla teoria dei tipi abbondano e sono solide e ci si possono fare cose che 50 anni fa era difficile anche solo sognare.
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Re: Infinitesimi in fisica

Messaggioda anto_zoolander » 20/02/2018, 18:24

@killing
Testo nascosto, perché contrassegnato dall'autore come fuori tema. Fai click in quest'area per vederlo.
Credo che la maggior attrazione che io abbia verso la matematica sia data dalla paura che ho di essa.
Sono continuamente scisso se continuare gli studi matematici alla fine della triennale, o passare al ramo statistico.
Il mio sogno sarebbe fare ricerca matematica e lavorare nei mercati finanziari, ma ho seriamente paura di non riuscirci
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Re: Infinitesimi in fisica

Messaggioda Weierstress » 20/02/2018, 18:30

@Anto,

Testo nascosto, fai click qui per vederlo
Sì, credo proprio che infilarci in mezzo qualcosa sia la strada giusta. Tra l'altro mi pare di ricordare che questa proposizione fosse uscita qualche tempo fa come proposta di prima dimostrazione ad un altro utente. Comunque, non fidarti troppo di quello che dico, anzi, tu sei avanti mille anni luce rispetto a me su queste faccende :-D
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Re: Infinitesimi in fisica

Messaggioda dissonance » 20/02/2018, 19:11

@frabi: il campo gravitazionale è costante, quanto potrà mai valere il suo differenziale?
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