Тензорне поле — це відображення, яке кожній точці простору ставить у відповідність тензор.
Визначення
Формально тензорне поле можна визначити кількома способами.
Визначення через поняття структури на многовиді
Використовуючи основне поняття диференціальної геометрії — структура на многовиді, — можна дати наступне визначення:
Нехай , і — простір тензорів типу з природним тензорним представленням групи , тоді структура типу є лінійною структурою першу порядку і називається тензорним полем (або тензорною структурою) типу .
Визначення через поняття тензорного розшарування
При визначенні тензорного поля можна відштовхуватися від поняття тензорного розшарування.
Тензорне поле — це перетин тензорного розшарування на диференційовному многовиді , ізоморфного в загальному випадку тензорному добутку дотичних та кодотичних розшарувань
Нестрогі визначення
Менш формально тензорне поле можна розглядати як відображення, яке кожній точці розглянутого многовиду ставить у відповідність тензор постійної валентності.
Область застосування
Поняття тензорного поля природним чином виникає в механіці та фізиці суцільних середовищ при описі анізотропних середовищ. Поняття тензорного поля знаходить застосування у всіх прикладних науках, де такі середовища розглядаються і вивчаються. Воно входить у математичний апарат загальної та спеціальної теорії відносності.
Розширене тензорне поле
Поняття розширеного тензорного поля виникає в результаті розширення поняття тензорного поля у викладеному вище сенсі.
Нестрогі означення
Простіше за все розуміти таке розширення виходячи з нестрогого визначення, згідно з яким тензорне поле — це відображення, яке ставить у відповідність кожній точці многовиду деякий тензор фіксованої валентності , віднесений до цієї точки . Нехай тепер — деякий інший многовид, який є лінійним розшаруванням над , і нехай — канонічна проєкція для такого многовиду. Тоді розширене тензорне поле — це відображення, яке ставить у відповідність кожній точці у многовиді деякий тензор фіксованого валентності на віднесений до точки .
Література
- Математическая энциклопедия / Под ред. И. М. Виноградова. — Москва : Мир, 1965. — Т. 5. — С. 333.
- Рашевский, П. К. Риманова геометрия и тензорный анализ. — 3-е изд. — Москва : Наука, 1967. — 664 с.