กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 4 นาที

สนามเวกเตอร์แผ่นซ้อน

ในแคลคูลัสเวกเตอร์ฟิลด์เวกเตอร์ลามิลลาร์เชิงซ้อนคือฟิลด์เวกเตอร์ที่ตั้งฉากกับกลุ่มของพื้นผิว...

สนามเวกเตอร์แผ่นซ้อน

ในแคลคูลัสเวกเตอร์ฟิลด์เวกเตอร์ลามิลลาร์เชิงซ้อนคือฟิลด์เวกเตอร์ที่ตั้งฉากกับกลุ่มของพื้นผิว ในบริบทที่กว้างขึ้นของเรขาคณิตเชิงอนุพันธ์ฟิลด์เวกเตอร์ลามิลลาร์เชิงซ้อนมักถูกเรียกว่าฟิลด์เวกเตอร์ที่ตั้งฉากกับไฮเปอร์เซอร์ เฟซ พวก มันสามารถอธิบายได้หลายวิธี ซึ่งหลายวิธีเกี่ยวข้องกับเคิร์ล ฟิลด์ เวก เตอร์ลามิลลา ร์เป็นกรณีพิเศษของฟิลด์เวกเตอร์ที่มีเคิร์ลเป็นศูนย์

คำคุณศัพท์ "lamellar" มาจากคำนาม "lamella" ซึ่งหมายถึงชั้นบาง ๆlamellaeที่ "lamellar vector field" อ้างถึงคือพื้นผิวที่มีศักยภาพคงที่ หรือในกรณีที่ซับซ้อน พื้นผิวที่ตั้งฉากกับเวกเตอร์ฟิลด์[ 1 ]

สนามเวกเตอร์ลามิลลาร์ที่ซับซ้อน

ในแคลคูลัสเวกเตอร์สนามเวกเตอร์ลามิลลาร์เชิงซ้อนคือสนามเวกเตอร์ในสามมิติซึ่งตั้งฉาก กับ เคิร์ลของตัวเอง[ 2 ]นั่นคือ

เอฟ(×เอฟ)=0.{\displaystyle \mathbf {F} \cdot (\nabla \times \mathbf {F} )=0.}

บางครั้ง คำว่าสนามเวกเตอร์แบบแผ่นบางถูกใช้เป็นคำพ้องความหมายสำหรับกรณีพิเศษของสนามเวกเตอร์แบบไร้การหมุนซึ่งหมายความว่า[ 3 ]

×เอฟ=0.{\displaystyle \nabla \times \mathbf {F} =\mathbf {0} .}

สนามเวกเตอร์ลามิลลาร์เชิงซ้อนคือสนามที่ตั้งฉากกับตระกูลของพื้นผิว สนามเวกเตอร์ไร้การหมุนคือเกรเดียนต์ของฟังก์ชันในระดับท้องถิ่น และดังนั้นจึงตั้งฉากกับตระกูลของพื้นผิวระดับ ( พื้นผิวศักย์เท่ากัน ) [ 4 ]สนามเวกเตอร์ใดๆ ก็สามารถแยกออกเป็นผลรวมของสนามเวกเตอร์ไร้การหมุนและสนามลามิลลาร์เชิงซ้อนได้[ 5 ]

สนามเวกเตอร์ตั้งฉากกับพื้นผิวไฮเปอร์

โดยทั่วไปแล้ว เวกเตอร์ฟิลด์Fบนแมนิโฟลด์แบบซูโดรีมันน์เรียกว่าตั้งฉากกับไฮเปอร์เซอร์เฟซได้ถ้าผ่านจุดใดๆ มีไฮเปอร์เซอร์เฟซที่ฝังตัวอย่างราบรื่นซึ่งตั้งฉากกับเวกเตอร์ฟิลด์ที่ทุกจุด ตามทฤษฎีบทของฟรอเบนิอุสสิ่งนี้เทียบเท่ากับการกำหนดให้วงเล็บลีของเวกเตอร์ฟิลด์เรียบใดๆ ที่ตั้งฉากกับFยังคงตั้งฉากกับFอยู่[ 6 ]

เงื่อนไขของไฮเปอร์เซอร์เฟซ-ออร์โธโกนอลสามารถเขียนใหม่ได้โดยใช้รูปแบบ 1-ฟอร์มเชิงอนุพันธ์ωซึ่งเป็นคู่ของFเงื่อนไขวงเล็บ Lie ที่ให้ไว้ก่อนหน้านี้สามารถปรับปรุงใหม่ได้เพื่อให้ต้องมีอนุพันธ์ภายนอกd ωเมื่อประเมินบนเวกเตอร์สัมผัสสองตัวใดๆ ที่ตั้งฉากกับFจะเป็นศูนย์[ 6 ]สิ่งนี้อาจเขียนได้อีกอย่างว่าต้องมีรูปแบบ 1-ฟอร์มเรียบที่มีผลคูณเวดจ์กับωเท่ากับd ω [ 7 ]

อีกทางเลือกหนึ่ง อาจเขียนเงื่อนไขนี้ได้ว่า3-ฟอร์มเชิงอนุพันธ์ω ∧ d ωเป็นศูนย์ นอกจากนี้ยังสามารถกำหนดได้โดยใช้การเชื่อมต่อ Levi-Civitaที่กำหนดโดยเมตริก ว่าต้องกำหนดให้ส่วนที่ไม่สมมาตรโดยสมบูรณ์ของฟิลด์เทนเซอร์ 3 ω ω เป็นศูนย์[ 8 ]การใช้สูตรที่แตกต่างกันของทฤษฎีบท Frobenius ยังเทียบเท่ากับการกำหนดให้ω สามารถแสดงได้ ในระดับท้องถิ่นเป็นλ d uสำหรับฟังก์ชันλและu บางฟังก์ชัน [ 9 ]

ในกรณีพิเศษของสนามเวกเตอร์บนปริภูมิยูคลิดสามมิติเงื่อนไขไฮเปอร์เซอร์เฟซ-ออร์โธโกนอลเทียบเท่ากับเงื่อนไขลามิลลาร์เชิงซ้อน ดังที่เห็นได้จากการเขียนω ∧ d ω ใหม่ ในรูปของตัวดำเนินการดาว Hodgeเป็น∗⟨ ω , ∗d ωโดยที่∗d ωเป็นฟอร์มคู่ 1 ของสนามเวกเตอร์เคิร์ล[ 10 ]

เวกเตอร์ฟิลด์ที่ตั้งฉากกับไฮเปอร์เซอร์เฟซมีความสำคัญอย่างยิ่งในทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปโดย (ในบรรดาเหตุผลอื่นๆ) การมีอยู่ของเวกเตอร์ฟิลด์ Killingที่ตั้งฉากกับไฮเปอร์เซอร์เฟซเป็นหนึ่งในข้อกำหนดของปริภูมิเวลาคงที่ [ 11 ] ในบริบทนี้ ความเป็นตั้งฉากกับไฮเปอร์เซอร์เฟซบางครั้งเรียกว่าความเป็นไร้การหมุนแม้ว่าสิ่งนี้จะขัดแย้งกับการใช้งานมาตรฐานในสามมิติก็ตาม[ 12 ]อีกชื่อหนึ่งคือความเป็นไร้การหมุน[ 13 ]

แนวคิดทั่วไปยิ่งกว่านั้น ในภาษาของระบบ Pfaffianคือ1-ฟอร์มω ที่สามารถบูรณาการได้อย่างสมบูรณ์ ซึ่งเทียบเท่ากับเงื่อนไขω ∧ d ω = 0ดังที่กล่าวไว้ข้างต้น[ 14 ]ในบริบทนี้ ไม่มีเมตริก ดังนั้นจึงไม่มีแนวคิดเรื่อง "ความเป็นตั้งฉาก"

ดูเพิ่มเติม

หมายเหตุ

  1. Panton 2013 , หน้า 434.
  2. Aris 1962 , หน้า 64; Panton 2013 , ส่วนที่ 17.4
  3. อาริส 1962หน้า 64
  4. อาริส 1962หน้า 66
  5. Aris 1962 , หน้า 72; Panton 2013 , ส่วนที่ 17.4
  6. 1 2 O'Neill 1983 , ข้อเสนอ 12.30.
  7. Lee 2013 , Lemma 19.6.
  8. วอลด์ 1984ภาคผนวก B.3
  9. แฟลนเดอร์ส 1989 , หน้า 96–97;สเตฟานี และคณะ 2546 , หน้า. 68.
  10. Choquet-Bruhat, DeWitt-Morette & Dillard-Bleick 1982 , หน้า 247.
  11. โอนีล 1983 , หน้า. 360;สเตฟานี และคณะ 2546 ;วอลด์ 1984 , มาตรา 6.1.
  12. โอนีล 1983หน้า 358
  13. Misner, Thorne & Wheeler 1973 , หน้า 123–124.
  14. Choquet-Bruhat, DeWitt-Morette & Dillard-Bleick 1982 , ส่วนที่ IV.C.6.
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Complex_lamellar_vector_field&oldid=1207050876 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ สนามเวกเตอร์แผ่นซ้อน

ในแคลคูลัสเวกเตอร์ฟิลด์เวกเตอร์ลามิลลาร์เชิงซ้อนคือฟิลด์เวกเตอร์ที่ตั้งฉากกับกลุ่มของพื้นผิว...

สนามเวกเตอร์ลามิลลาร์ที่ซับซ้อน

ใน แคลคูลัสเวกเตอร์ สนาม เวกเตอร์ลามิลลาร์เชิงซ้อน คือ สนามเวกเตอร์ ในสามมิติซึ่ง ตั้งฉาก กับ เคิร์ล ของตัวเอง [ 2 ] นั่นคือ

สนามเวกเตอร์ตั้งฉากกับพื้นผิวไฮเปอร์

โดยทั่วไปแล้ว เวกเตอร์ฟิลด์ F บน แมนิโฟลด์แบบซูโดรีมันน์ เรียกว่า ตั้งฉากกับไฮเปอร์เซอร์เฟซได้ ถ้าผ่านจุดใดๆ มี ไฮเปอร์เซอร์เฟซที่ฝังตัวอย่างราบรื่น ซึ่งตั้งฉากกับเวกเตอร์ฟิลด์ที่ทุกจุด ตาม ทฤษฎีบทของฟรอเบนิอุส สิ่งนี้เทียบเท่ากับการกำหนดให้ วงเล็บลี...

ดูเพิ่มเติม

สนามเวกเตอร์เบลตรามิ สนามเวกเตอร์อนุรักษ์