算子與譜理論
連續譜
連續譜刻畫了一種算子不可逆的方式,它在有限維中沒有對應物。沒有特徵向量——你無法精確求解 T v = lambda v——但你能任意逼近:存在「近似特徵向量」,算子幾乎把它縮放 lambda 倍。逆在稠密集上形式地存在,卻無法被弄成有界。
在一種標準分解中,lambda 落在 T 的連續譜裡,若 T - lambda*I 是單射(無特徵向量)且值域稠密(故逆定義在稠密集上),但該逆無界(故 T - lambda*I 不是有界可逆,因而 lambda 在譜中)。這樣的 lambda 有一列近似特徵向量:單位向量 x_n 滿足 ||(T - lambda*I) x_n|| -> 0。
對沒有特徵值的算子,連續譜是典型的——乘法算子與移位算子是原型。關於術語的一點告誡:分解譜有若干互不等價的約定(上述「單射且值域稠密」的定義,與譜定理中所用譜測度的測度論「連續部分」),所以務必弄清作者所指的是哪種分解。
在 L^2(0,1) 上設 (M f)(x) = x f(x)(乘以 x)。M 沒有任何特徵值,但 sigma(M) = [0,1] 全是連續譜:對每個 lambda 屬於 [0,1],可構造集中在 x = lambda 附近的單位函數,使 ||(M - lambda) f_n|| -> 0。
乘以 x:純連續譜。
另見