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張量(tensor)簡介

clas ati sig ice mark 簡寫 class 中文 inline

(原創文章,謝絕轉載~)

  1. contravariant transformation,中文為逆變或反變,

    設向量空間兩組基: \(X_{i}\)\(Y_{i}\) , 並且前組基到後組基的過渡矩陣為 \(R\), 向量\(\xi\) 在兩組基下的坐標分別為 \(x_{i}\)\(y_{i}\),(很多物理量不依賴於坐標選取)
    則有 \(y_{i}=R^{-1}x_{i}\) ,坐標變換為過渡矩陣的逆乘以原坐標,故稱為逆變

  2. covariant transformation ,中文為共變或協變,
    例如線性變換 \(\sigma(Y_{1},Y_{2},Y_{3},...,Y_{n})=\sigma(X_{1},X_{2},X_{3},...,X_{n})R\)

    ,為變換乘上過渡矩陣

  3. X基到Y基: \(Y_{i}=\sum_{j=1}^{n}X_{j}R_{ij}\)
    若使用愛因斯坦求和約定,即重復的角標從1-n求和
    則可簡寫為:\(Y_{i}=\sum_{j=1}^{n}X_{j}R_{ij}=X_{j}R_{ij}\)
    列向量v的逆變可以寫為 \(\hat{v}_{i}=(R^{-1})_{ij}v^{j}\)
    行向量w的協變可以寫為 \(\hat{w}_{i}=w_{j}R_{ij}\)

  4. 設角標(indices) \(i_{1},i_{2},...,i_{p}\) 為滿足逆變的角標,p個,\(j_{1},j_{2},...,j_{q}\)為滿足協變的角標,q個,則 \(T_{j_{1}...j_{q}}^{i_{1}...i_{p}}\)

    為(p,q)型張量 T,階數為p+q
    且在新舊坐標下,滿足下面變換:
    \(T_{{j_{1}}‘...{j_{q}}‘}^{{i_{1}}‘...i_{p}‘}=(R^{-1})_{i_{1}{i_{1}}‘}...(R^{-1})_{i_{p}{i_{p}}‘}T_{{j_{1}}...{j_{q}}}^{{i_{1}}...i_{p}}R_{j_{1}{j_{1}}‘}...R_{j_{q}{j_{q}}‘}\)

未完待續。。。

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