微分作用素を記号だと思い込んで計算するときの注意点

微分作用素*1は関数の積に対して作用するときに特殊な計算の規則を取ります。というのが面倒臭いなあ。こういうのって環っていうんだっけか、それとも群だっけか。群はかけ算までいけるんだよな。環は、足し算が辛うじていけるんだっけか。まあ工学部にそんなことを聞くのが間違ってると言うことで、そのへんはスルー。でも扱ってるのは可積分系*2だと小さな声でも良いから主張してみたい今日このごろ。
それはいいとして、Faynmann流に言うと、微分作用素というのは、微分する対象に、「絶えず餓えている」存在らしいので、微分作用素の左側に何化が来るとすぐに食べちゃう。例えば、
  D=\frac{d}{dx}
として、
  DU=\{U_x|U=f(x)\}
さらに積に大しては交換則が成り立たない上に、
  D(UV)=VDU+UDV=VU_x+UV_x
となるの。もう最悪。そして、さらに括弧で囲ってる中で議論をするときにはのこしておかないといけない。つまり、
  w(D,x)=(\sum_nf_n(x)D)^np(x)
として、ひとまず括弧の中だけで議論しようとするとさらに性質が悪い。具体的に、
  (DU+V)(p(x)+q(x)+q(x))=(U_x+UD+V)(p(x)+q(x)+w(x))
になって、括弧の中だけで既にお祭騒ぎになっちゃったりする。っつーことで、この計算ですげー泣きそうになってます。大体こんな計算大学はいっても習わねーっつーの。もうね、俺、阿呆かと、バカかと。大体、
  DU=U_x+UD
なんてかけ算、小学生とか中学生とか高校生とかに教えたら、あんた通報されますよと。何やってるんだろう俺。世間ではこんなことの他にあんなことやこんなことで週末の夜を満喫してるだろう人がゴチャまんといるだろう中、何が楽しくてこんな訳分かんねーかけ算やってるんだと。つうかこんなのかけ算じゃねーよと。でもね、大きな声じゃいえないが、これが楽しくてしょうがないんですよ。いやー数学って楽しいですね!!

*1:微分演算子とも言いますが。

*2:積分できるものっていうことですかーー?良く分からんが、解析力学の範疇に入るもんは全部可積分系だと言い切ってみるテスト。僕は数学屋じゃありませーんと逃げを打ってみる大冒険。そして教えてエロい人といってフォローをしてみる。やっぱ失言したときのためのフォローは大事だと思います。