Carl Johan Malmsten | |
---|---|
Lanttu. Carl Johan Malmsten | |
Syntymäaika | 9. huhtikuuta 1814 [1] [2] [3] |
Syntymäpaikka | Skara (kunta) |
Kuolinpäivämäärä | 11. helmikuuta 1886 [1] [2] (71-vuotias) |
Kuoleman paikka | Uppsala |
Maa | |
Tieteellinen ala | matematiikka |
Työpaikka | |
Alma mater | Uppsalan yliopisto |
Akateeminen tutkinto | Filosofian tohtori (PhD) matematiikan alalta |
Akateeminen titteli | Professori |
Mediatiedostot Wikimedia Commonsissa |
Carl Johan Malmsten ( ruotsalainen Carl Johan Malmsten ; 9. huhtikuuta 1814, Skaran kunta , Ruotsi - 11. helmikuuta 1886 , Uppsala , Ruotsi ) oli ruotsalainen matemaatikko ja poliitikko. Tunnettu varhaisesta työstään monimutkaisen analyysin, joidenkin erikoistoimintojen teorian parissa ja perustajana ( Mittag-Lefflerin kanssa ) matemaattisessa aikakauslehdessä Acta Mathematica [4] .
Malmsten sai apulaisprofessorin tutkinnon vuonna 1840 ja kaksi vuotta myöhemmin hänestä tuli matematiikan professori Uppsalan yliopistossa . Vuonna 1844 hänet hyväksyttiin Ruotsin kuninkaalliseen tiedeakatemiaan . Vuodesta 1859 vuoteen 1866 hän oli myös osa Skaran kunnan hallitusta , jossa hän toimi salkkuttomana ministerinä , samalla kun hän jatkoi matematiikan opiskelua.
Karl Malmstenin nimi mainittiin pitkään pääasiassa hänen varhaisen monimutkaisen muuttujan funktioteorian teorian yhteydessä [5] . Hän teki kuitenkin myös suuren panoksen muille analyysin aloille, erityisesti spec. funktioita ja differentiaaliyhtälöitä, mutta valitettavasti monet hänen teoksistaan unohdettiin ansaitsemattomasti, ja tulokset annettiin muiden ansioksi. Joten suhteellisen äskettäin Yaroslav Blagushin (Iar Blagouchine) [6] osoitti, että Malmsten omisti useita tärkeitä teoksia logaritmisista integraaleista ja summista, jotka liittyvät läheisesti gammafunktioon , sen logaritmiseen derivaatan , yleistettyyn zeta-funktioon sekä Dirichlet L-sarja . Erityisesti vuonna 1842 Malmsten pystyi ilmaisemaan analyyttisessä muodossa seuraavat logaritmiset integraalit
Laskelmien yksityiskohdat sekä mielenkiintoinen historiallinen analyysi on esitetty Ya. Blagushinin teoksissa [6] [7] . Monet näistä integraaleista löydettiin uudelleen ja niitä tutkittiin uudelleen vasta 1900-luvulla. Erityisesti he, mainitsematta Malmstenia, esiintyivät ajoittain Ilan Vardin (Ilan Vardi), Viktor Adamchikin (Victor Adamchik), Victor Mollin (Victor Moll), Eric Weissteinin ja joidenkin muiden teoksissa [8] [9] [10] [11] [12] [13] . Lisäksi väärinkäsitykset näiden kaavojen kirjoittajuudesta ovat menneet niin pitkälle, että monissa nykyaikaisissa lähteissä ensimmäistä näistä integraaleista kutsutaan Vardin integraaliksi , vaikka hän laski sen 146 vuotta myöhemmin kuin Malmsten. Malmsten sai nämä kaavat käyttämällä erilaisia melko hankalia sarjalaajennuksia, termikohtaista integrointia ja myös taitavasti soveltamalla alkeismuunnoksia. Nykyaikaiset analyysimenetelmät mahdollistavat niiden saamisen vähemmän aikaa vievillä tavoilla, kuten ääriviivojen integrointimenetelmillä [6] , Hurwitzin zeta-funktiolla [9] , polylogaritmien [10] ja Dirichlet L-sarjan [8] avulla . Samat menetelmät mahdollistavat monimutkaisempien Malmsten-integraalien [14] laskemisen , joista suuri osa on otettu huomioon V. Adamchikin [9] ja erityisesti Ya. Blagushinin [6] teoksissa (noin 80 integraalia). Tässä on esimerkkejä tällaisista integraaleista
missä m ja n ovat positiivisia kokonaislukuja siten, että m < n , G on katalaanivakio , ζ on Riemannin zeta-funktio , Ψ on digammafunktio , Ψ 1 on trigammafunktio; katso vastaavasti ur. (43), (47) ja (48) kohdassa [9] kolmelle ensimmäiselle integraalille ja esim. 36-a, 36-b, 11-b ja 13-b kohdassa [6] neljälle viimeiselle (kolmas integraali esiintyy molemmissa papereissa). Mielenkiintoista on, että jotkut Malmstenin integraalit johtavat kompleksisen argumentin gamma- ja polygammafunktioihin , jotka eivät ole kovin yleisiä analyysissä. Esimerkiksi,
yhtä hyvin kuin,
katso Jaroslav Blagushin [6] , ex. 7-a ja 37, vastaavasti. On myös todettu, että Malmsten-integraalit liittyvät läheisesti yleistettyihin Stieltjes-vakioihin [6] [7] [15] , jotka ovat vielä huonosti ymmärrettyjä.
Vuonna 1842 Malmsten onnistui myös laskemaan useita tärkeitä logaritmisia sarjoja, joista seuraavat kaksi erottuvat eniten:
ja
Viimeinen tulos on erityisen tärkeä, koska se on Fourier-sarjan laajennus gammafunktion logaritmista , tulos, joka tavallisesti ja kuten kuvassa [6] esitetään virheellisesti Ernst Kummerin ansioksi , joka johti samanlaisen kaavan.
vasta vuonna 1847 (tarkasti ottaen Kummerin tulos saadaan Malmstenin tuloksesta asettamalla a=π(2x-1)).
Malmsten antoi myös suuren panoksen zeta-funktioiden teoriaan sekä niihin liittyviin integraaleihin ja sarjoihin. Erityisesti hän todisti sen vuonna 1842
ja
jossa vasemmalla ja oikealla olevat sarjat suppenevat 0<s<1. Mielenkiintoista on, että Leonhard Euler esitti ensimmäisen näistä kaavoista vuonna 1749 [16] , mutta Malmsten osoitti sen tiukasti. On aika hassua, että kaavan L(s)-sarjalle antoi myös Oskar Schlömilch vuonna 1849, lisäksi opiskelijoiden harjoitukseksi, mutta hän julkaisi todistuksensa vasta 9 vuotta myöhemmin. [6] [17] [18] [19] Huomionarvoista on L(s):n kaavan samankaltaisuus kuuluisan Riemannin heijastuskaavan kanssa
jonka Riemann johti vuonna 1858 ja jonka muuten myös ensimmäisen kerran, vaikkakin hieman eri muodossa, antoi Leonhard Euler vuonna 1749 [16] . Vuonna 1846 Malmsten johti myös useita muita heijastuskaavoja, jotka ovat yleisen zeta-funktion Hurwitzin heijastuskaavan erikoistapauksia.
Kun puhutaan Malmstenin panoksesta zeta-funktioiden teoriassa, ei voida jättää mainitsematta hänen aivan äskettäin löydettyä ensimmäisen yleistetyn Stieltjes-vakion heijastuskaavan kirjoittajaa.
missä m ja n ovat positiivisia kokonaislukuja siten, että m < n . Tämä tasa-arvo laskettiin virheellisesti pitkään Almkvistin ja Meurmanin ansioksi, jotka saivat sen puolitoista vuosisataa myöhemmin kuin Malmsten [7] .
On huomionarvoista, että Malmstenin kirjoitukset on kirjoitettu erittäin nykyaikaisella kielellä ja niitä on helppo lukea (huolimatta siitä, että monet on kirjoitettu latinaksi, ranskaksi ja ruotsiksi). Lisäksi Malmstenin teoksissa otetut nimitykset ovat lähes täysin yhtenevät nykyaikaisten nimien kanssa, mikä myös helpottaa suuresti niiden lukemista.
Temaattiset sivustot | ||||
---|---|---|---|---|
Sanakirjat ja tietosanakirjat | ||||
|