• Ввойдите на сайт >>>

Статьи

Главная Новости

Тензоры | Единая Теория Поля

Опубликовано: 21.10.2017

Что такое тензоры? Почему тензоры являются основным математическим инструментом в физике?

Слово “ тензор ” всё еще остаётся очень для многих физиков, а уж для не-физиков тем более, чем-то мало понятным, математической абстракцией. И это несмотря на то, что сами тензоры используются в физике уже больше столетия. Что же такое тензор? Ответ на этот вопрос чрезвычайно прост – это совокупность наборов чисел, которые ставятся в соответствие некоторому физическому объекту, выделенному из остального реального мира , каждой процедурой измерений (то есть с помощью сравнения всего этого объекта разом, или некоторых его отдельных свойств, с выбранными масштабами) в отдельности и всеми такими допустимыми процедурами измерений разом . Тензоры различаются количеством чисел в таких наборах и правилами, которые связывают их значения в разных системах координат.

Правила эти просты, классификация тензоров тоже, но простота эта требует разъяснений на наглядных примерах.

Возьмём для начала одномерное пространство цен , использованное в качестве примера при обсуждении понятия относительности . Пусть нами выбраны как допустимые две валюты (две системы координат) рубль и доллар, а физическим объектом будет булка.

Первый, простейший тензор, который появляется в таком пространстве – это скаляр 1 , приписанный такому свойству физических объектов, как количество: 1 булка. От выбора единицы измерения цены (рубль ли, доллар ли) это свойство не зависит, является инвариантом и безразмерным числом . Скаляр ещё называют тензор ом нулевого ранга . Скаляр может принимать произвольное числовое значение – 2, 3, 1.5 (булки). Заметим, что хотя скаляры безразмерны, но некоторый рудиментарный след размерности они имеют – булки отличаются от колбас, например, хотя с точки зрения цены они вполне совместимы. Можно говорить об общей цене булки и колбасы вместе. Т.е. разница между скалярами в некотором роде вынесена за пределы математики. Скаляр  определяется в пространстве ещё до введения любой процедуры измерений, он возникает как только мы выделяем индивидуальные части в нашем мире. Но и после определения систем координат он не исчезает. Это простейший из наборов чисел. Компонента в наборе ” скаляр” всегда одна. Значение её одинаково во всех системах координат. Этот факт, очевидно, не зависит от числа измерений пространства, т.к. сам скаляр от процедуры измерений, эту мерность определяющей, не зависит.

Новости

Карта
rss