ラプラシアンあれこれ
- 古典的なラプラシアン=スカラー・ラプラシアン=Δ0
- ベクトル解析では、Δ0を dev grad で表現する。
- uを未知関数として Δ0u = f はポアソン方程式という → https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%9D%E3%82%A2%E3%82%BD%E3%83%B3%E6%96%B9%E7%A8%8B%E5%BC%8F
- 古典的なラプラス方程式 Δ0u = 0 はしたがって、右辺が0であるポアソン方程式。
- ラプラス方程式=斉次ポアソン方程式
- Δ1をヘルムホルツ作用素〈Helmholts operator〉ともいう。一般化ラプラシアン(広義のラプラシアン)の特殊例がヘルムホルツ作用素で、狭義の(古典的)ラプラシアンとは次元違いの兄弟になる。
- Δ1v = 0 はヘルムホルツ方程式。スカラー場の古典的ラプラス方程式のベクトル場バージョンになる。実際は、微分形式に対する方程式だけど。
- Δ0をスカラー・ラプラシアンと呼ぶのに対して、Δ1はベクトル・ラプラシアンとも呼ぶ。
- 一般化ラプラシアンは、ラプラス/ベルトラミ作用素とかホッジ・ラプラシアンとも呼ぶ。
ところで、外微分作用素の随伴(双対ではない!)をベルトラミ作用素と呼ぶことにしたので、ド・ラーム複体の随伴複体(双対複体ではない!)をベルトラミ複体と呼んでもいいような気がしてきた。
一般化ラプラシアンをラプラス/ベルトラミと呼ぶのは、ベルトラミ作用素を使って定義するからだ、とこじつけることができる(語源的には嘘だけど)。
一般化ラプラシアンは、いっそラプラス/ベルトラミ/ホッジ作用素と呼べば、関係者の皆さんに公平かも。ただ、ホッジ作用素ってホッジ・スターのことだから、混乱するか?