Saturday, March 7, 2015

impot Stokes公式 (on the surface, you feel the " 旋度 sum" trapped inside, 是微积分中最本质的,由它引出了微分几何


Stokes公式揭示了微分与积分在空间上的关系。若令d为算子,则它们对偶.

所以说Stokes公式是微积分中最本质的,由它引出了微分几何,广义相对论的很多内容,我的知识有限,希望以后有能力了解更多。

参考书目:《高等数学导论》

          《微积分五讲》龚升

http://blog.sina.com.cn/s/blog_3fd642cf0102vdjn.html

关于微分形式与外微分

(2014-12-18 16:41:11)


关于微分形式与外微分

(作者:@abada张宏兵 

dxμ,dxυ等等是微单位矢量,μ等是维度,定义dxμdxυdxρ...是有序矢量组故是张量,并定义为反对称张量,各分量做基底分别乘以一个实函数系数,再求和(包括合并反对称项),就构成微分形式。每项有几个dx连乘就叫几阶形式。

对张量求微分或对微分形式求外微分,会使其阶增加1。对同一微分形式连求两次外微分,结果为0,这主要是反对称基底设置造成的。

*号作用于p阶形式的基底,使p阶形式变为(n-p)阶形式(n是维数),并改变一些分量的正负(即交换dx的顺序)。

主要物理用途:使规范场的微分表述更简洁。如Aμ是规范势函数,是1阶微分形式A=Aμdxμ的系数。A是规范势场,几何上是联络,A的的外微分是F,为2阶形式,物理上对应场强,几何上对应曲率,对F再外微分结果为0:dF=0。又,d*F=J恰为流密度。
 
 

给初学者讲清什么是【张量】

(2015-03-03 18:22:56)
标签:

物理

数学

科普

教育

分类: 广义相对论
貌似历史上头一次,这样形象而贴切地给初学者讲清什么是【张量】,广义相对论等现代物理中极为重要的概念:
 
@abada张宏兵:张量在广义相对论中极重要,似很抽象。其实生活中肉眼可见:
 
一箭形树枝是个矢量即一阶张量,它固定在3维空间坐标系中可用3个投影分量描述。
 
若它又长出3个箭形树杈(各杈枝有固定长度,相互有固定夹角),就张成了一个二阶张量,在3维坐标系须有9个投影分量来描述。
 
若上述3个树杈分别各再分出3箭杈即为三阶张量,会有27个分量。
3维空间中的n阶张量会有3的n次方个投影分量。
 
相对论是4维时空,n阶张量会有4的n次方个投影分量。
 
重要的是:【从不同观察坐标系看,同一张量的各投影分量会不同,但此消彼长,会反映出有固定的关系】。
 
一个整体,在不同观察系观察到的各侧面强度大小不同,这个整体在数学上叫矢量,或矢量的高阶推广--张量。
 
给初学者讲清什么是【张量】


 
------又如立方体是个整体,有【亮面,暗面】,但有的角度看亮面被看到得多、暗面入眼少,另外的角度看可能相反。物理学发现了许多“不变的整体”,但不同速度的参考系中看不同的侧面的强度不同。诸如【-空间平方,时间平方】、【电场,磁场】、【-动量平方,能量平方】。
 
继狭义相对论之后,量子力学又发现原本是一个整体的东西。比如二为一体的:粒子【在某位置的概率幅,有某动量的概率幅】;还有三为一体的:【z方向上有某角动量的概率幅,x方向上有某角动量的概率幅,y方向上有某角动量的概率幅】。这叫“态矢量”,是概率幅(复数)空间中的矢量。

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