在例 7.12 中我们看到,具有正定度量张量 的欧几里得内积空间产生了一种受限的张量理论,称为笛卡尔张量;其中要求所有基 都是正交的,并且基变换 限于正交变换。笛卡尔张量可以将其所有指标写在下方位置,,并且通常对重复指标采用求和约定,即使两者都是下标。
在一般的伪欧氏内积空间中,我们也可以只限于使用正交规范基,其中
因此只允许伪正交变换矩阵 。由此得到的张量理论称为限制张量理论。例如,在四维闵可夫斯基向量空间中,正交标准基下的度量张量为
而相关的限制张量通常称为四维张量。在四维张量理论中,协变指标与逆变变换律指标之间存在简单的联系,例如
但两类指标之间的区别仍须保持。在本章中,我们给出四维张量理论在爱因斯坦狭义相对论中的一些应用 [1–3]。
本章目录
概念索引
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9.1 闵可夫斯基时空
- 伽利略变换Galilean transformation
- 庞加莱变换Poincaré transformation
- 洛伦兹变换Lorentz transformation
- 光锥light cone
- 正洛伦兹变换proper Lorentz transformation
- 仿射空间affine space
- 闵可夫斯基空间Minkowski space
- 惯性系inertial frame
- 四维张量4-tensor
- 四维余向量4-covector
- 四维标量4-scalar
- 零锥null cone
- 指向未来的future-pointing
- 指向过去的past-pointing
9.2 相对论运动学
- 推动变换boost
- 同时性的相对性relativity of simultaneity
- 时间膨胀time dilatation
- 洛伦兹–菲茨杰拉德收缩Lorentz–Fitzgerald contraction
- 相对论光行差relativistic aberration of light
9.3 粒子动力学
- 世界线world-line
- 瞬时静止系instantaneous rest frame
- 固有时proper time
- 四维速度4-velocity
- 四维加速度4-acceleration
- 静止质量rest mass
- 四维动量4-momentum
- 静止能量rest-energy
- 四维力4-force
9.4 电动力学
- 固有电荷密度proper charge density
- 四维电流4-current
- 电磁场electromagnetic field
- 四维势4-potential
- 矢势vector potential
- 标势scalar potential
- 规范变换gauge transformation
- 波算子wave operator
- 达朗贝尔算子d’Alembertian
- 洛伦兹规范Lorentz gauge