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【讨论】流形上定义的矢量场/张量场与物理中矢量/张量的关系

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最近看了《微分几何与广义相对论》,流形上的矢量定义为一个对C无穷函数作用到实数的映射,我知道这种定义是为了反应流形本身的内蕴性质。问题是这样定义出来的矢量看起来这是一种速度,和我们平时理解的矢量:比如电场强度E与磁场强度B有什么关系?
另外,这种定义下流形上任意一点的矢量不都可以相加或相减,那前文中提到的E和B不就可以直接相加了吗,这种相加的物理意义是啥?
最后,在引入切矢量后,又可以通过线性空间的对偶空间,引入余切矢量,进而定义流形上的张量。请问这种定义和力学中的张量,比如流体力学中的应力张量有何关系,以应力张量为例,如何判断一个张量是(0, 2)型,(1,1)型还是(2,0)型?


IP属地:浙江1楼2022-07-25 13:15回复
    这本书前段时间看过,太难没顶住,润了
    抓个虫,磁场不是矢量,是反对称的张量,只是在三维空间中表现为轴矢量。
    另外,判断张量的类型可以从张量定义出发,利用坐标变换来判断。逆变指标的变换因子就跟矢量分量一样,协变指标不一样。或者你看物理量的定义 ,定义中出现的自由指标就是它的指标,看谁在上面谁在下面就行了。


    IP属地:北京来自Android客户端2楼2022-07-25 13:59
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      E和B在后面的狭义相对论章节会讲。张量实质上就是将多个线性空间组合成一个新的空间,不需要考虑它是切空间还是余切空间。因此,一般的力学书和电动力里面往往仅是将两个空间并起来,不会去谈这是什么型的张量。当我们需要考虑张量积中各空间的对偶关系时,我们才会去讨论这是个什么型的张量;比如,曲率张量的指标是上下错开的,因为我们在这里要讨论切矢量场和余切矢量场的对偶关系在流形上的数学结构。


      IP属地:北京来自Android客户端3楼2022-07-25 17:42
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