張量的通俗理解和計(jì)算 什么是張量?
什么是張量?張量:如果一個(gè)物理量必須用一個(gè)n階方陣來描述,并且滿足某些特定的運(yùn)算規(guī)則(即方陣通過這些運(yùn)算得到的結(jié)果用規(guī)則來表示),那么由方陣描述的物理量就叫做張量。例如:向量是2階張量,可以用2階方陣
什么是張量?
張量:如果一個(gè)物理量必須用一個(gè)n階方陣來描述,并且滿足某些特定的運(yùn)算規(guī)則(即方陣通過這些運(yùn)算得到的結(jié)果用規(guī)則來表示),那么由方陣描述的物理量就叫做張量。
例如:向量是2階張量,可以用2階方陣來描述,并且滿足某些運(yùn)算規(guī)則(在2階的情況下,它被簡化為平行四邊形規(guī)則)。此外,函數(shù)及其梯度(場)、向量場、外微分情形、黎曼測度等都是張量。
張量是什么意思?
1:張量是幾何和代數(shù)的基本概念之一。
從代數(shù)的角度來看,它是向量的推廣。我們知道向量可以看作是一維的“表”(即分量按順序排列成一行),矩陣是二維的“表”(即分量按垂直和水平位置排列)。那么n階張量就是所謂的n維“表”。張量的嚴(yán)格定義用線性映射來描述。與向量類似,張量是指當(dāng)某些坐標(biāo)系發(fā)生變化時(shí),滿足一定坐標(biāo)變換關(guān)系的一組序數(shù)。從幾何角度看,它是一個(gè)實(shí)幾何量,也就是說,它是一個(gè)不隨參考系坐標(biāo)變換而變化的東西。向量也有這個(gè)屬性。有時(shí),張量直接用一個(gè)坐標(biāo)系中的幾個(gè)數(shù)(稱為分量)表示,不同坐標(biāo)系中的分量應(yīng)滿足一定的變換規(guī)則(見協(xié)變定律和逆定律),如矩陣和多元線性形式。一些物理量,如彈性體的應(yīng)力應(yīng)變和運(yùn)動(dòng)體的能量動(dòng)量,用張量表示。在微分幾何的發(fā)展過程中,高斯、黎曼、克里斯托弗等人在19世紀(jì)提出了張量的概念,并從里奇和他的學(xué)生列維塔那里發(fā)展了張量分析。愛因斯坦在他的廣義相對(duì)論中廣泛使用張量。標(biāo)量可以看作是0階張量,向量可以看作是1階張量。張量有許多特殊形式,如對(duì)稱張量、反對(duì)稱張量等。
二階張量是什么?
事實(shí)上,張量可以看作是某種形式的量。在同構(gòu)意義下,零階張量是標(biāo)量,一階張量是向量,二階張量是矩陣。這樣,張量實(shí)際上是線性代數(shù)的一個(gè)推廣,屬于“多線性代數(shù)”。在微分流形的方向上,經(jīng)常會(huì)遇到由它定義的東西,如黎曼度量、曲率等。如果你復(fù)習(xí)線性代數(shù),不要碰張量。它一定比線性代數(shù)更復(fù)雜。張量理論是數(shù)學(xué)的一個(gè)分支,在力學(xué)中有著重要的應(yīng)用。張量一詞起源于力學(xué)。它最初用來表示彈性介質(zhì)中各點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)。后來,張量理論發(fā)展成為力學(xué)和物理學(xué)中強(qiáng)有力的數(shù)學(xué)工具。張量之所以重要,是因?yàn)樗軡M足所有物理定律與坐標(biāo)系的選擇無關(guān)的性質(zhì)。張量概念是向量概念的推廣,向量是一階張量。張量是一個(gè)多線性函數(shù),可以用來表示向量、標(biāo)量和其他張量之間的線性關(guān)系。