物理学 › 物理学コラム › ラプラスの悪魔と決定論

初期値問題の解の一意性

定理 3.2(「ラプラスの悪魔と決定論」§3) ・ ✓公理まで証明済み

D⊂RnD \subset \mathbb{R}^n を開集合、F:D→Rn\boldsymbol{F} : D \to \mathbb{R}^n を連続写像とし、ある定数 L>0L > 0 が存在して

∥F(u)−F(v)∥≤L∥u−v∥(∀u,v∈D)\lVert \boldsymbol{F}(\boldsymbol{u}) - \boldsymbol{F}(\boldsymbol{v}) \rVert \le L \lVert \boldsymbol{u} - \boldsymbol{v} \rVert \qquad (\forall \boldsymbol{u}, \boldsymbol{v} \in D)

が成り立つとします(この条件をリプシッツ条件といいます)。このとき、区間 [0,T][0, T] 上の 2 つの C1C^1 級の解 x(t),y(t)\boldsymbol{x}(t), \boldsymbol{y}(t) が、いずれも DD に値をとり、x˙=F(x)\dot{\boldsymbol{x}} = \boldsymbol{F}(\boldsymbol{x})、y˙=F(y)\dot{\boldsymbol{y}} = \boldsymbol{F}(\boldsymbol{y})、かつ x(0)=y(0)\boldsymbol{x}(0) = \boldsymbol{y}(0) を満たすならば、[0,T][0,T] 全体で x(t)=y(t)\boldsymbol{x}(t) = \boldsymbol{y}(t) です。

本文で読む(証明と前後の説明)→

閉包の状態

✓ 公理まで証明済み

証明が使う定理を 前提 としてたどると、Rikai の中の証明だけで定義・公理(物理では基本仮定)までつながっています。

印の意味: ✓公理まで証明済み ・ △証明あり(閉包未完)・ ※主張のみ。テーマごとの集計は 閉包の状況。

前提をたどる 証明が使う定理・定義

証明は Rikai の他の定理を参照していません(定義と論理だけで示されています)。

これを使っている定理

証明で明示的に参照している定理は、まだありません。

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