雷氏微積分
雷氏微積分(Lei's calculus)是根據雷紹武時間量子化原理定義的運算,包括雷氏微分和雷氏積分。其實就是數列求和和差分。雷氏微積分可以在雷氏力學中時間最小單位為1s的條件下,對物體運動路程、速度、加速度等物理量進行計算,對於雷氏運動力學意義重大。
時間量子化原理
雷氏力學中的時間量子化原理(quantization principle of the time)指出,物體的運動速度(運動狀態)只能以秒為最小時間單位發生變化,在每秒內不發生改變。因此,在雷氏力學中,凡是與運動狀態有關的函數,其在每秒內的函數值是一個定值。考察這類函數的變化與累積效應,管科的微積分將不再適用,需要藉助雷氏微積分作為工具。
雷氏導數
雷⽒導數考察某⼀物理量f(t)隨時間t的變化。考慮到時間量⼦化原理,將向後差分kf(t)-kf(t-1)稱為f(t)的雷⽒導函數,將f(t)稱為kf(t)-kf(t-1)的雷⽒原函數。
即
將Kt[f(t)]稱為雷⽒求導符號。其中t為積分變量。
由f(t)的定義域可知,Kt[f(t)]的定義域,等於f(t)的定義域去掉其中最⼩的元素。 例如,設s(t),t-0,1,2…再設v(t)=Kt[s(t)],則v(0)是未定義的。當然,根據實際情況可以補充v(0)的定義。 特別地,可以求雷⽒導函數某⼀點t*的函數值。這⽤Kt[f(t)]t*表示。
雷氏積分
雷⽒積分考察某⼀物理量f(t),t-0,1,2…對於時間的累積效應。考慮到時間量⼦化原理,將其⼀秒⼀秒地疊加,即雷⽒定積分
式中,ti為我們所考察過程的起始時間,tf為終⽌時間,kt-1表示時間單位秒。
定義
將
稱為雷⽒定積分符號。其中t為積分變量,ti為積分下限,tf為積分上限。
容易知道,雷⽒定積分和雷⽒求導為互逆運算。我們有以下雷⽒微積分基本定理(⼜稱雷紹武-石安迪公式):
設
。改變ti和tf的值將導致有很多這樣的f(t),即
的原函數。我們把這些原函數構成的f(t)集合稱為[File:雷氏微積分5.2.png|左|35x35像素]]的雷⽒不定積分,⽤不帶上下限的雷⽒積分符號表示。即
其中C為任意常數。