Страница 1 из 7

Macca-скаляр

Добавлено: 18 апр 2011, 19:37
mihailvolk
Откуда следует, что масса скалярна (Доказывается через тензоры и Ньютоновскую механику(второй закон)!!!)
Нашёл пример в Фейнмане (7том) но не смог разобраться(((
Помогите пожалуйста...

Macca-скаляр

Добавлено: 18 апр 2011, 20:05
student_kiev
mihailvolk писал(а):Source of the post Откуда следует, что масса скалярна
по определению. Скалярное произведение двух (четырех)векторов --- скаляр. Квадрат массы определяется как квадрат четырех-вектора энергии-импульса $$p^{\mu} = (E, p_x, p_y, p_z)$$. B пространстве Минковского $$p^{\mu}p_{\mu} = E^2 - \mathbf{p}^2 \equiv m^2$$ (upd: инвариантная величина отн. преобразований Лоренца)

Macca-скаляр

Добавлено: 18 апр 2011, 20:15
mihailvolk
Про это я уже читал, но нужно вывести из классической механики, не используя силу Лоренца, CTO и т.д. Мы до этого ещё не дошли, и обязательно через тензоры...
B Фейнмане примером является импульс, выводимый через массу, поэтому я и не смог разобраться.
Есть ещё идеи?

Macca-скаляр

Добавлено: 18 апр 2011, 20:31
student_kiev
A, в этом смысле. Ну тогда так. B тензорном виде 2-й закон Ньютона:
$$\displaystyle m\frac{d^2 x_{\mu}}{dt^2}=F_{\mu}$$
$$dx_{\mu}$$ --- вектор (тензор 1-го ранга), $$dt$$ --- инвариант, a, значит, и $$\displaystyle \frac{1}{dt}$$ --- инвариант. Отсюда $$\displaystyle\frac{d x_{\mu}}{dt}$$ --- вектор. Аналогично $$\displaystyle\frac{d^2 x_{\mu}}{dt^2}$$ --- вектор (короче говоря дифференцирование не меняет тензорных свойств).
Далее, $$F_{\mu}$$ --- вектор. Значит, чтобы удовлетворялся 2-й закон Ньютона, в следствие теоремы об умножении тензоров $$m$$ должен быть тензором 0-го ранга.

Macca-скаляр

Добавлено: 18 апр 2011, 20:59
mihailvolk
A можешь, пожалуйста, подробно расписать, без "Аналогично". И почему Fu - вектор? Спасибо:)
И ещё откуда 2-й закон ньютона в тензорном виде?

Macca-скаляр

Добавлено: 19 апр 2011, 04:21
homosapiens
mihailvolk писал(а):Source of the post И почему Fu - вектор?

Потому что такая запись означает, что это вектор.

Macca-скаляр

Добавлено: 19 апр 2011, 04:25
ALEX165
mihailvolk писал(а):Source of the post
И почему Fu - вектор? Спасибо:)

Энергия - скаляр и если это потенциальная, то сила - её градиент, значит сила - вектор.

Macca-скаляр

Добавлено: 19 апр 2011, 05:14
mihailvolk
И всё-таки, как получить 2-й закон ньютона в тензорном виде?

Macca-скаляр

Добавлено: 19 апр 2011, 08:34
student_kiev
Любое выражение (уравнение) в векторных обозначениях можно переписать в тензорных обозначениях. Например
$$\mathbf{a} \to a_i$$
$$\displaystyle \cos{\varphi} = \frac{\mathbf{a \cdot b}}{ab} \to \cos{\varphi} = \frac{a_i b_i}{ab}$$
$$\mathbf{a \times b} \to e_{\chi \lambda \mu}a_{\lambda} b_{\mu}$$
$$\displaystyle \mathbf{E} = -\frac{1}{c}\frac{\partial \mathbf{A}}{\partial t} - \grad \varphi \to E_{\mu} = -\frac{1}{c}\frac{\partial A_{\mu}}{\partial t} - \frac{\partial \varphi}{\partial x_{\mu}}$$
Соответствующие индексы при этом пробегают значения от одного до размерности пространства (в данном случае 3).

Macca-скаляр

Добавлено: 19 апр 2011, 18:10
mihailvolk
И, наконец, последнее, что меня интересует:
"в следствие теоремы об умножении тензоров m должен быть тензором 0-го ранга"

He понял почему следует, как теорему написать?