Кіріспе
Функционалдық интеграция – математика мен физикада интегралдың домені кеңістіктің аймағы емес, функциялар кеңістігі болып табылатын нәтижелер жиынтығы. Функционалдық интегралдар ықтималдықтар теориясында, бөлшектік дифференциалдық теңдеулерді зерттеуде және бөлшектер мен өрістердің кванттық механикасына жол интегралы тәсілінде қолданылады. Кәдімгі интегралда (Лебег интегралы мағынасында) интеграцияланатын функция (интегранд) және функцияны интеграциялайтын кеңістіктің аймағы (интеграция домені) болады. Интеграция процесі интеграция доменінің әрбір нүктесі үшін интеграндтың мәндерін қосудан тұрады. Бұл процедураны қатаң ету үшін интеграция доменін кішірек және кішірек аймақтарға бөлуді қажет ететін шектеу процедурасы қолданылады. Әрбір шағын аймақ үшін интеграндтың мәні көп өзгермейді, сондықтан оны бір мәнмен алмастыруға болады. Функционалдық интегралда интеграция домені – функциялар кеңістігі. Әрбір функция үшін интегранд қосуға арналған мәнді қайтарады. Бұл процедураны қатаң ету қазіргі зерттеулердің тақырыбы болып табылатын қиындықтар тудырады. Функционалдық интеграцияны Перси Джон Дэниел 1919 жылғы мақаласында және Норберт Винер Браун қозғалысы туралы зерттеулер сериясында, 1921 жылғы мақалаларында аяқтады. Олар бөлшектің кездейсоқ траекториясына ықтималдық тағайындау үшін қатаң әдіс (қазір Винер өлшемі деп аталады) жасады. Ричард Фейнман жүйелердің кванттық қасиеттерін есептеуге пайдалы келетін тағы бір функционалдық интегралды – жол интегралын жасады. Фейнманның жол интегралында бөлшектің бірегей траекториясы туралы классикалық түсінік, оның классикалық қасиеттеріне сәйкес салмақталған классикалық траекториялардың шексіз қосындысымен ауыстырылады. Функционалдық интеграция теориялық физикадағы кванттау техникасының негізгі құралы болып табылады. Функционалдық интегралдардың алгебралық қасиеттері кванттық электродинамикадағы және бөлшектер физикасының стандартты моделіндегі қасиеттерді есептеуге қолданылатын тізбектерді дамыту үшін пайдаланылады.
Functional integration is a collection of results in mathematics and physics where the domain of an integral is no longer a region of space, but a space of functions. Functional integrals arise in probability, in the study of partial differential equations, and in the path integral approach to the quantum mechanics of particles and fields. In an ordinary integral (in the sense of Lebesgue integration) there is a function to be integrated (the integrand) and a region of space over which to integrate the function (the domain of integration). The process of integration consists of adding up the values of the integrand for each point of the domain of integration. Making this procedure rigorous requires a limiting procedure, where the domain of integration is divided into smaller and smaller regions. For each small region, the value of the integrand cannot vary much, so it may be replaced by a single value. In a functional integral the domain of integration is a space of functions. For each function, the integrand returns a value to add up. Making this procedure rigorous poses challenges that continue to be topics of current research. Functional integration was developed by Percy John Daniell in an article of 1919 and Norbert Wiener in a series of studies culminating in his articles of 1921 on Brownian motion. They developed a rigorous method (now known as the Wiener measure) for assigning a probability to a particle's random path. Richard Feynman developed another functional integral, the path integral, useful for computing the quantum properties of systems. In Feynman's path integral, the classical notion of a unique trajectory for a particle is replaced by an infinite sum of classical paths, each weighted differently according to its classical properties. Functional integration is central to quantization techniques in theoretical physics. The algebraic properties of functional integrals are used to develop series used to calculate properties in quantum electrodynamics and the standard model of particle physics.
Жол интегралдарына жақындау
Функционалдық интегралдар, мұнда интегралдау кеңістігі жолдардан (ν = 1) тұрады, көптеген әртүрлі тәсілдермен анықталуы мүмкін. Анықтамалар екі түрлі санатқа бөлінеді: Винер теориясынан туындаған құрылымдар өлшемге негізделген интеграл береді, ал Фейнманның жол интегралынан кейін дамытылған құрылымдар мұндай емес. Осы екі кең санаттың ішінде де интегралдар толықтай бірдей емес, яғни олар функциялардың әртүрлі кластары үшін әртүрлі анықталады.