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微分形式和外乘积

微分形式和外乘积

作者: Obj_Arr | 来源:发表于2022-07-17 22:51 被阅读0次

    抽空看了看经典力学的数学方法,关于哈密顿力学的内容,发现之前一直无法理解的微分形式,似乎有一点理解了。
    微分形式本质上是一个特殊的函数,1形式就像泛函一样,对应于一个向量,获得一个数值,向量的数量积视为函数就是一个1形式,2形式就是双线性函数,对应于两个向量,获得一个数值,自然的可以认为两向量构成的有向面积就是2形式,类似的k形式也就可以定义出来了。微分形式和函数的关键区别在于完全反对称性,或者称其为斜对称,交换两个向量的位置,获得的结果差一个负号。
    微分形式的乘积,就是所谓的外乘积,这个可以理解为函数的组合,两个1形式的乘积,就可以认为分别作用然后数值相乘,不过还要满足基不重复,因为斜对称性,重复的话结果就是0,通过线性扩张就可以获得一般的微分形式的乘积规律。行列式就是一个有向体积,是一个数值,所以也是一个重要的微分形式。其实,高于1次的微分形式估计都可以写成行列式的形式。毕竟外乘积需要根据序列的奇偶性来分配正负号,行列式的计算本身也是如此进行的。
    如果类比的话,泛函能不能也相乘呢?获得的是什么东西呢?有界线性泛函,好像也是可以的,叫做什么巴拿赫代数,那么巴拿赫代数似乎就容易理解了。好像不太一样,乘积的定义是有区别的,不是斜对称的。这个乘积是怎么定义的,是逐点的,还是按照基来的,还是按照斜对称来的,逐点的性质就不太好,按照基来的,就是张量积,按照斜对称来的,就是外乘积。张量代数看来也是线性代数中非常基础的内容。
    为什么之前不理解呢?关于这一块看了不下四五遍了,估计是符号太多的关系,推导过程非常繁琐,在微分几何书中这一块占了很大篇幅,可是很难看明白。可能是看代数有所启发,通过基,对偶向量,泛函的角度,就能抓住本质。

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