เวกเตอร์ว่าง

ในทางคณิตศาสตร์เมื่อกำหนดปริภูมิเวกเตอร์X ที่มี รูปแบบกำลังสองqที่เกี่ยวข้องซึ่งเขียนว่า ( X , q )เวกเตอร์ศูนย์หรือเวกเตอร์ไอโซโทรปิกคือองค์ประกอบx ที่ไม่เป็นศูนย์ ของXซึ่งq ( x ) = 0
ในทฤษฎีของรูปแบบทวิเชิงเส้นจริงรูปแบบกำลังสองที่แน่นอนและรูปแบบกำลังสองแบบไอโซโทรปิกนั้นแตกต่างกัน โดยความแตกต่างอยู่ที่ว่าเฉพาะรูปแบบกำลังสองแบบไอโซโทรปิกเท่านั้นที่มีเวกเตอร์ศูนย์ที่ไม่เป็นศูนย์
ปริภูมิกำลังสอง( X , q )ที่มีเวกเตอร์ศูนย์เรียกว่าปริภูมิยูคลิดเทียมคำว่าเวกเตอร์ไอโซโทรปิก vเมื่อq ( v ) = 0 ถูกใช้ในปริภูมิกำลังสอง[ 1 ]และปริภูมิแอนไอโซโทรปิกสำหรับปริภูมิกำลังสองที่ไม่มีเวกเตอร์ศูนย์
ปริภูมิเวกเตอร์แบบซูโด-ยูคลิดสามารถแยกออก (อย่างไม่ซ้ำกัน) เป็นปริภูมิย่อยเชิงตั้งฉากAและB ได้ โดยที่X = A + Bโดยที่qเป็นเมทริกซ์บวกแน่นอนบนAและเป็นเมทริกซ์ลบแน่นอนบนBกรวยศูนย์หรือกรวยไอโซโทรปิกของXประกอบด้วยการรวมกันของทรงกลมสมดุล: กรวยศูนย์ (null cone) คือการรวมกันของเส้นไอโซโทรปิกที่ผ่านจุดกำเนิด
พีชคณิตแบบแยกส่วน
พีชคณิตการประกอบที่มีเวกเตอร์ศูนย์คือพีชคณิตแยกส่วน[ 2 ]
ในพีชคณิตการประกอบ ( A , +, ×, *) รูปแบบกำลังสองคือ q( x ) = xx * เมื่อxเป็นเวกเตอร์ศูนย์ จะไม่มีตัวผกผันการคูณสำหรับxและเนื่องจากx ≠ 0 ดังนั้นAจึงไม่ใช่พีชคณิตการหาร
ในการสร้างแบบเคย์ลีย์-ดิกสันพีชคณิตแบบแยกส่วนเกิดขึ้นในอนุกรมของจำนวนไบคอมเพล็กซ์ไบควอเทอร์เนียนและไบอ็อกโทเนียนซึ่งใช้ฟิลด์จำนวนเชิงซ้อนเป็นพื้นฐานของการสร้างการคูณสองเท่านี้ ซึ่งคิดค้นโดยLE Dickson (1919) โดยเฉพาะอย่างยิ่ง พีชคณิตเหล่านี้มีหน่วยจินตนาการ สองหน่วย ซึ่งสลับกันได้ ดังนั้นเมื่อยกกำลังสอง ผลคูณของหน่วยเหล่านี้จึงได้ +1:
- แล้ว
- ดังนั้น 1 + hi จึงเป็นเวกเตอร์ว่าง
พีชคณิตย่อยที่แท้จริง ได้แก่จำนวนเชิงซ้อนแบบแยกส่วนค วอ เทอร์เนียนแบบแยกส่วนและอ็อกโทเนียนแบบแยกส่วนซึ่งมีกรวยว่างที่แสดงถึงการติดตามแสงเข้าและออกจาก 0 ∈ Aบ่งชี้ถึง โทโพโล ยี ของ ปริภูมิเวลา
ตัวอย่าง
เวก เตอร์ คล้ายแสงในปริภูมิ Minkowskiคือเวกเตอร์ศูนย์
ไบควอเทอร์เนียนอิสระเชิงเส้นสี่ตัวl = 1 + hi , n = 1 + hj , m = 1 + hkและm ∗ = 1 – hkเป็นเวกเตอร์ศูนย์ และ{ l , n , m , m ∗ }สามารถใช้เป็นฐานสำหรับปริภูมิย่อยที่ใช้ในการแสดงปริภูมิเวลาเวกเตอร์ศูนย์ยังถูกใช้ใน แนวทาง รูปแบบ Newman–Penroseสำหรับปริภูมิเวลาแมนิโฟลด์[ 3 ]
ในโมดูลเวอร์มาของพีชคณิตลีจะมีเวกเตอร์ศูนย์อยู่