極簡課堂|矩陣的本質是量子運動的描述——線性代數,科學之基

關注 科技千里眼, 關注 未來科技生活

線性代數|矩陣|空間|運動


線性代數,被稱為“第二代數學模型”,理解它的人不多,甚至許多大學生學過該課程後也是一頭霧水。今天我們從一個特別的角度,去“真正理解”,線性代數到底是在講什麼

極簡課堂|矩陣的本質是量子運動的描述——線性代數,科學之基

什麼是“線性空間”

這是線性代數中最基本的概念,簡要地講,線性空間就是其中的所有對象,都可以表達成“向量”的形式。

例如,我們生活的三維的歐式空間裡,只要給出三維座標,那麼任一點都可以表示為三維向量(x,y,z)的形式。

這就是一個“線性空間”。

極簡課堂|矩陣的本質是量子運動的描述——線性代數,科學之基

什麼是“矩陣”

矩陣就是在這個空間中,對象所要經歷的“量子運動”,之所以不是普通的運動,就是因為這種運動不是“連續的”,不是可以微積分求極限之類的,而是一種“突變”一種“躍遷”,從線性空間的某一位置瞬間運動到另一個位置,矩陣就是表示這種運動的!
怎麼表示呢?相乘啊只要將表示這個運動的矩陣與表示這個對象的向量相乘,就完成了量子運動!是不是很神奇?

極簡課堂|矩陣的本質是量子運動的描述——線性代數,科學之基

回頭來再看“線性空間”

其實,想要構造一個“線性空間”很容易了,你只需要該空間中的一個對象(向量),然後與所有可能的矩陣相乘,你就得到了一個線性空間了。

這裡,你會發現,使用一系列不同的(量子運動)矩陣,對同一個對象(向量)進行操作,將會提到相同的結果,好,這一系列矩陣就是教科書中的“相似矩陣”,有沒有恍然大悟的感覺呢?


分享到:


相關文章: