Tuesday, August 7, 2012

在选定了曲面的高斯坐标后,二维曲面的几何可完全不考虑包容空间,而由二维曲面的度规张glm确定

在选定了曲面的高斯坐标后,二维曲面的几何可完全不考虑包容空间,而由二维曲面的度规张glm确定

在公理体系上,我们也许能够先把实体物质的存在形式这个最简单的真正的“几何空间”问题先说清楚,为此我把那本《广义相对论》书中的那一段整段抄录在下:


我们从最简单的非欧几里德几何问题,即包容在三维欧几里德空间内的二维曲面几何谈起。以下将看到,在选定了曲面的高斯坐标后,二维曲面的几何可完全不考虑包容空间,而由二维曲面的度规张glm确定。
令曲面参数为:
x1=F1(x1,x2),  x2=F2(x1,x2)     x3=F3(x1,x2),
xi为三维欧几里德空间的笛卡尔坐标,容易得到
dx1=F1x1dx1+F1x2dx2
dx2=F2x1dx1+F2x2dx2
dx3=F3x1dx1+F3x2dx2
或 dxi=Fixldxl (i=1,2,3,l=1,2)


我们不想再讨论更多的内容了。因为对于不包括时间的三维空间,这个问题再清楚不过了,这是一个纯粹的莱布尼茨的微积分的问题,任何一个有解析形状的物体,不管是球体、柱体、锥体,或离其它任何可以用欧氏空间的坐标系写出解析式的F1到F3的物体,我们都可以用莱布尼茨的微积分求出面上的“线的长度”,“表面积”,和一定的切割体的“体积”。所有所谓的“非欧空间”对于搞任何实际问题的人是再清楚不过的事了,它们不是什么“空间”,仅仅只是“坐标系”,应用数学家把它称为广义坐标系,现在的复杂的工程技术体系中,我们把它称为“本地坐标”系。他们都是一个特殊的“物理实在”,或“存在”,而欧氏空间不是实际的“物理存在”,而是存在于人的大脑中的所有实物形态的一种“抽象”,没有欧氏空间这个抽象的“空间体系”,只用“非欧空间”,不管你用多少,你只能像瞎子那样用形象的语言来描述它有什么样子,像什么那样大,你永远得不到一个数字来描述它。

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