Тензоры, определяемые законами преобразования, являются тензорами в векторном пространстве или тензорными полями?

В физике часто можно увидеть тензоры, определяемые свойствами преобразования, связывающими компоненты объекта в разных системах координат.

Однако существует два способа представить себе тензор: тензор в конкретном векторном пространстве (в геометрическом контексте, рассматривая гладкие многообразия, это был бы единственный тензор, расположенный в точке) и тензорное поле (в геометрическом контексте, рассматривая гладкие многообразия, это будет тензор, расположенный в каждой точке).

Первая точка зрения: у нас есть векторное пространство В , в таком случае а ( р , с ) -тензор является полилинейным отображением

Т : В × × В × В * × × В * р

где есть р копии В и с копии В * .

Вторая точка зрения: у нас есть гладкое многообразие М с касательным пучком Т М и кокасательное расслоение Т * М . Если Г ( Т М ) пространство сечений Т М и аналогично Г ( Т * М ) пространство сечений Т * М тензорное поле типа ( р , с ) это С ( М ) -многолинейная карта

Т : Г ( Т М ) × Г ( Т М ) × Г ( Т * М ) × × Г ( Т * М ) С ( М )

то есть требуется р векторные поля, с поля ковектора и выводит функцию, такую, что если ф е С ( М ) у нас есть

Т ( Икс 1 , , ф Икс я , , Икс р , ю 1 , , ю с ) "=" ф Т ( Икс 1 , , Икс р , ю 1 , , ю с )

для любого я и аналогично для ю записи.

Вопрос здесь в следующем: традиционное определение тензоров физиков, встречающееся во многих учебниках по математической физике, учебниках по электродинамике и многих учебниках по теории относительности, основанное на свойствах преобразования, определяет тензор в конкретном векторном пространстве или тензорном поле?

Я спрашиваю об этом, потому что часто можно увидеть злоупотребление языком, называя тензорное поле просто «тензором», а векторное поле просто «вектором». Я просто хочу знать, предназначено ли это определение для определения тензора или тензорного поля.

Можете ли вы точно указать, что такое «традиционное определение»? У меня сложилось впечатление, что вы могли бы одинаково хорошо применить его к тензорам или тензорным полям.

Ответы (2)

«Определение по закону преобразования» работает как для тензоров, так и для тензорных полей. Тензор – это элемент В В , тензорное поле сечение Т М Т М (исключая возможность двойственности, потому что они здесь не добавляют понимания). Если вы определяете тензор по тому, как он преобразуется при г л ( В ) , то вы определили тензор в математическом смысле, если используете г л ( Т М ) (или, в несколько менее общем виде, координатные преобразования М сами по себе вызывают превращения Т М ), то вы определили тензорное поле в математическом смысле.

Конечно, в первом случае ваш «тензор» постоянен, а во втором случае это функция на М - эта зависимость часто опускается в обозначениях.

просто хочу знать, предназначено ли это определение для определения тензора или тензорного поля.

Это зависит от контекста, по моему ограниченному опыту. Например, вы можете проверить, является ли отдельный тензор тензором, применив к нему преобразования в ОТО, СТО или КТП. Но он также используется для описания поля, если контекст очевиден (по крайней мере, для автора :)