2 лекция БАЗОВЫЕ ПОНЯТИЯ ТЕНЗОРНОГО ИСЧИСЛЕНИЯ
Мы нашли способ записывать инвариант (скалярное произведение) в инвариантной форме. В самом деле, наша формула
в любой системе координат выглядит одинаково. Преобразования координат в ней есть, но как бы скрыты. В более сложных случаях также легко обеспечивается простая форма записи. Такое упрощение достигается ценой введения разного типа представления одного и того же вектора. Это как раз и обозначается разным размещением индекса: вверху или внизу. Они называются: ковариантное и контравариантное представление.
Ковариантность и контравариантность
Один и тот же вектор можно записать как в ковариантных, так и в контравариантных компонентах. Обычно какие-то из них являются для рассматриваемого вектора естественными. То есть действующими именно в тех координатах, которые присущи задаче.
Координаты геометрического вектора (вектора перемещения) являются естественно контравариантными. Контравариантный вектор обозначается в форме xi , то есть с индексом наверху.
Компоненты ковариантного вектора изменяются как бы противоположно изменению
векторов базиса (отсюда название). Например. Пусть мы перешли от одной
системы координат к другой – такой, что:
x'1 = Nx1, x'2 = x2, x'3 = x3 (N >1).
Говоря попросту, мы изменили масштаб первой оси, сделав его более мелким. Новая
единица длины на этой оси уменьшилась, и составляет от старой. А соответствующая новая координата вектора, напротив того, увеличилась в N раз – как бы противоположно масштабу оси. Это и есть контравариантность.
Для ковариантного вектора все наоборот.
Хотя тот же самый вектор перемещения можно представить и в ковариантной форме:
xi. Его ковариантные компоненты x1, x2, x3 – это составляющие не в базисе нашей задачи. А в некоторой другой (дуальной) системе координат. Просто мы знаем, как к ней переходить: через коэффициенты gik.
Достарыңызбен бөлісу: |