ナブラ

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(ナブラ、nabla, del)は、ベクトル解析におけるベクトル微分演算子(ベクトル微分作用素)の一つ。記号 ∇ はハミルトンによるもので、∇ を「ハミルトンの演算子」と呼ぶこともある。記号の形がアッシリアヘブライ人が用いたとされる竪琴ナブラ (nebel) に似ているので、記号 ∇ は「ナブラ」と呼ばれる。実際にはナブラという楽器の実物は残っておらず、壁画等にその形が残っているのみである。また、Δ(デルタdelta)の上下逆なので、単語を逆から読んで「アトレッド」または「エイトレッド」 (atled) という呼び名もあるが、普通は使われない。

目次

[編集] 定義

ベクトル演算子である ∇ の要素は偏微分記号を用いて書き下せる。 3 次元デカルト(直交直線)座標系(xyz-座標)では次のように書ける:


\nabla = \left( 
\frac{\partial}{\partial x},
\frac{\partial}{\partial y},
\frac{\partial}{\partial z}
\right)=
\textbf{i}\frac{\partial}{\partial x}+
\textbf{j}\frac{\partial}{\partial y}+
\textbf{k}\frac{\partial}{\partial z}.

ただし、i, j, k は互いに直交する各方向への単位ベクトル、すなわち基底である。一般に、{e1, ..., en} を基底とする n 次元直交座標空間に配置される関数)に対する微分作用素


\left( 
\frac{\partial}{\partial x_1},
\frac{\partial}{\partial x_2},\ldots,
\frac{\partial}{\partial x_n}
\right)=
\textbf{e}_1\frac{\partial}{\partial x_1}+
\textbf{e}_2\frac{\partial}{\partial x_2}+\cdots+
\textbf{e}_n\frac{\partial}{\partial x_n}

も同じく ∇ と記されることがある。特に、n = 1 のとき

\nabla = \frac{\partial}{\partial x} = \frac{d}{dx}

だが、これは D, Dx などと記されることがある。

[編集] 性質

  • 演算子 ∇ をスカラ場 φ に形式的に施したもの ∇ φ は、スカラ場の勾配 grad φ を表す。
  • ベクトル場 A と ∇ の形式的な内積 ∇ · A は、場の発散 div A を表す。
  • 演算子(作用素) ∇ 2つの内積を形式的にとって定まる作用素 ∇2 は、ラプラス作用素 Δ と呼ばれる。
  • 3 次元空間におけるベクトル場 A と ∇ との形式的な外積 ∇ × A は、ベクトル場の回転 rot A を表す

[編集] 符号位置

記号 Unicode JIS X 0213 文字参照 名称
U+2207 1-2-64 ∇
∇
ナブラ

[編集] 関連項目