5. Основы тензорного анализа

Расширенное определение тензора 5.14. Понятие контравариантного тензора Тензоры общего вида


Важным примером контравариантного тензора являются контравариантные координаты $ a^i$ (283) фиксированного вектора $ {\mathbf a}$, преобразующиеся при изменении базиса согласно правилу (293), которое принимается за основу определения:
      -контравариантным тензором ранга 1, определенным на линейном пространстве размерности $ n$, называется объект $ {\mathbf T}(0,1)$, который в любом базисе задается $ n$ числами, занумерованными верхними индексами - $ T^i, i=1,2\dots ,n$; в разных базисах эти числа связаны 1-ой матрицей, обратной и транспонированной к матрице преобразования базисных векторов:
$\displaystyle T'^{i'} = (A^{-1})_i{}^{i'}T^i.$ (308)
Можно рассмотреть два фиксированных вектора $ {\mathbf a}$ и $ {\mathbf b}$ и в выбранном базисе $ {\mathbf e}_i$ составить $ n^2$ произведений их координат
$\displaystyle T^{ij} = a^ib^j.$ (309)
При переходе к новому базису контравариантные координаты векторов $ {\mathbf a}$ и $ {\mathbf b}$ будут изменяться согласно (308), что для значений $ T^{ij}$ дает правило:
$\displaystyle T'^{i'j'} = (A^{-1})_i{}^{i'} (A^{-1})_j{}^{j'} T^{ij},$ (310)
определяя, таким образом, понятие контравариантного тензора ранга 2. В общем случае:
- контравариантным тензором ранга $ l$, определенным на линейном пространстве размерности $ n$, называется объект $ {\mathbf T}(0,l)$, который в любом базисе задается $ n^l$ числами, занумерованными $ l$ верхними индексами $ T^{i^1 i^2\dots i^l}$; в разных базисах эти наборы чисел разные, но их значения связаны $ l$ матрицами, обратными и транспонированными к матрице преобразования базисных векторов
$\displaystyle T'^{i'_1 i'_2\dots i'_l} = (A^{-1})_{i_1}{}^{i'_1}(A^{-1})_{i_2}{}^{i'_2}\dots (A^{-1})_{i_l}{}^{i'_l} T^{i_1 i_2\dots i_l}.$ (311)


Векторный анализ в криволинейных координатах Литература
Расширенное определение тензора   Содержание   Тензоры общего вида