Pseudoscalar - Pseudoscalar

İçinde lineer Cebir, bir sözde skalar gibi davranan bir niceliktir skaler bir işaretinin altındaki işareti değiştirmesi dışında parite dönüşümü[1][2] gibi uygunsuz rotasyonlar gerçek bir skaler değil.

A arasındaki herhangi bir skaler çarpım sözde hareket eden kimse ve sıradan vektör bir pseudoscalar. Pseudoscalar'ın prototip örneği, skaler üçlü çarpım Üçlü üründeki vektörlerden biri ile diğer iki vektör arasındaki çapraz çarpım arasındaki skaler çarpım olarak yazılabilir, burada ikincisi bir sözde vektördür. Bir sözde skalar, sıradan bir ile çarpıldığında vektör, bir psödovektör (eksenel vektör); benzer bir yapı yaratır psödotensör.

Matematiksel olarak, bir pseudoscalar en tepenin bir unsurudur dış güç bir vektör alanı veya a'nın en üst gücü Clifford cebiri; görmek pseudoscalar (Clifford cebiri). Daha genel olarak, bu, kanonik paket bir türevlenebilir manifold.

Fizikte sözde skalar

İçinde fizik sözde skalar, bir fiziksel miktar benzer skaler. Her ikiside fiziksel özellikler altında değişmeyen tek bir değer varsayan uygun rotasyonlar. Ancak, altında eşlik dönüşümü pseudoscalars, işaretlerini çevirirken skalerler çevirmez. Gibi yansımalar bir düzlem boyunca bir rotasyon ile parite dönüşümü kombinasyonudur, sözde skalar da yansımalar altındaki işaretleri değiştirir.

Fizikteki en güçlü fikirlerden biri, bu yasaları tanımlamak için kullanılan koordinat sistemi değiştirildiğinde fiziksel yasaların değişmemesidir. Bir sözde skalanın koordinat eksenleri ters çevrildiğinde işaretini tersine çevirmesi, fiziksel bir miktarı tanımlamak için en iyi nesne olmadığını gösterir. 3-uzayda, bir sözde-hareket vektörü tarafından tanımlanan miktarlar, ters çevirme altında değişmeyen, 2. dereceden anti-simetrik tensörlerdir. Sözde vektör, bu miktarın daha basit bir temsili olabilir, ancak tersine çevirme altında işaretin değişmesinden muzdariptir. Benzer şekilde, 3 boşlukta, Hodge çift bir skalerin sabit çarpı 3 boyutlu Levi-Civita psödotensörü (veya "permütasyon" psödotensörü); oysa bir psödoskalar'ın Hodge duali, üçüncü dereceden anti-simetrik (saf) bir tensördür. Levi-Civita psödotensörü tamamen simetrik olmayan 3. dereceden psödotensör Pseudoscalar'ın ikilisi iki "sözde niceliğin" ürünü olduğu için, ortaya çıkan tensör gerçek bir tensördür ve eksenlerin tersine çevrilmesi üzerine işareti değiştirmez. Durum, sözde denetleyiciler ve 2. dereceden anti-simetrik tensörler için duruma benzerdir. Bir sözde hareketçinin ikili, 2. derecenin anti-simetrik bir tensörüdür (ve tersi). Tensör, bir koordinat ters çevirme altında sabit bir fiziksel niceliktir, oysa sözde vektör değişmez değildir.

Durum herhangi bir boyuta genişletilebilir. Genellikle bir nboyutlu uzay bir düzenin Hodge ikilisi r tensör, düzenin anti-simetrik bir psödotensörü olacaktır (nr) ve tam tersi. Özellikle, özel göreliliğin dört boyutlu uzay-zamanında, sözde skalar, dördüncü dereceden bir tensörün ikilisidir ve dört boyutlu ile orantılıdır. Levi-Civita psödotensör.

Örnek pseudoscalars

  • akış işlevi iki boyutlu, sıkıştırılamaz bir sıvı akışı için .
  • Manyetik yük fiziksel olarak var olup olmadığına bakılmaksızın matematiksel olarak tanımlandığı için sahte bir skalardır.
  • Manyetik akı bir sonucudur nokta ürün bir vektör arasında ( yüzey normal ) ve sözde vektör (the manyetik alan ).
  • Helicity bir projeksiyon (iç çarpım) çevirmek sahte yöne itme (gerçek bir vektör).
  • Pseudoscalar parçacıklar, yani spin 0 ve tek pariteye sahip parçacıklar, yani içsel dönüşü olmayan parçacık dalga fonksiyonu altını değiştiren parite dönüşümü. Örnekler psödoskalar mezonlar.

Geometrik cebirde psödoskalar

Bir pseudoscalar geometrik cebir en yüksekderece cebirin öğesi. Örneğin, iki boyutta iki ortogonal temel vektör vardır, , ve ilişkili en yüksek dereceli temel öğe

Yani bir sözde skalar, e12. Eleman e12 kareler -1'e eşittir ve tüm çift elemanlarla değişir - bu nedenle hayali skaler gibi davranır ben içinde Karışık sayılar. İsmini ortaya çıkaran bu skaler benzeri özelliklerdir.

Bu ayarda, bir parite inversiyonu altındaki sahte skalar değiştirir, çünkü eğer

(e1, e2) → (sen1, sen2)

bir esas değişikliği ortogonal bir dönüşümü temsil eden, o zaman

e1e2sen1sen2 = ±e1e2,

buradaki işaret dönüşümün belirleyicisine bağlıdır. Geometrik cebirdeki psödoskalar bu nedenle fizikteki sözde skalarlara karşılık gelir.

Referanslar

  1. ^ Zee, Anthony (2010). Özetle kuantum alan teorisi (2. baskı). Princeton University Press. s.98.
  2. ^ Weinberg, Steven (1995). Alanların kuantum teorisi. Cilt 1: Temeller. Cambridge University Press. s. 228.