WikiDer > Ротор (математика)

Rotor (mathematics)

А ротор это объект в геометрическая алгебра (или в более общем смысле Алгебра Клиффорда) который вращается любой лезвие или вообще многовекторный о источник.[1] Обычно они мотивируются рассмотрением четного числа размышления, которые генерируют вращения (см. также Теорема Картана – Дьедонне).

Термин возник с Уильям Кингдон Клиффорд,[2] показывая, что кватернион алгебра - это просто частный случай Герман Грассманн«Теория расширения» (Ausdehnungslehre).[3] Hestenes[4] определил ротор как любой элемент геометрической алгебры, которая может быть записана как произведение четного числа единичных векторов и удовлетворяет , куда это «обратная сторона» - то есть произведение тех же векторов, но в обратном порядке.

Генерация с использованием отражений

Общая формулировка

α > θ/2
α < θ/2
Вращение вектора а через угол θ, как двойное отражение вдоль два единичных вектора п и м, разделенные углом θ/ 2 (не только θ). Каждый прайм на а указывает на отражение. Плоскость диаграммы - это плоскость вращения.

Отражения вдоль вектора в геометрической алгебре может быть представлен как (минус) сэндвич с многовектором M между ненулевой вектор v перпендикулярно к гиперплоскость отражения и этого вектора обратный v−1:

и имеют ровный класс. При вращении, создаваемом ротором р, общий многовектор M трансформируется двусторонне как

Ограниченная альтернативная формулировка

Для Евклидово пространство, может быть удобно рассмотреть альтернативную формулировку, и некоторые авторы определяют операцию отражения как (минус) сэндвич единица измерения (т.е. нормализованный) многовекторный:

формирование роторов, которые автоматически нормализуются:

Производное действие ротора затем выражается как сэндвич-продукт с обратным:

Для отражения, для которого связанный вектор квадратов к отрицательному скаляру, как может быть в случае с псевдоевклидово пространство, такой вектор можно нормализовать только до знака его квадрата, и возникает необходимость в дополнительном учете знака приложения ротора. Рецептура сэндвич-продукта с обратной стороной, как указано выше, не имеет такого недостатка.

Вращения мультивекторов и спиноров

Однако, хотя роторы многовекторного типа также могут трансформироваться двусторонне, роторы можно комбинировать и образовывать группа, и поэтому несколько роторов составляют одностороннее. Альтернативная формулировка, приведенная выше, не является самонормализуемой и мотивирует определение термина спинор в геометрической алгебре как объект, который трансформируется односторонне, то есть спиноры можно рассматривать как ненормализованные роторы, в которых в сэндвич-продукте используется обратное, а не обратное.

Однородные алгебры представлений

В однородных алгебрах представлений, таких как конформная геометрическая алгебраротору в пространстве представления соответствует вращение о произвольном точка, а перевод или, возможно, другое преобразование в базовом пространстве.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Доран, Крис; Ласенби, Энтони (2007). Геометрическая алгебра для физиков. Кембридж, Англия: Издательство Кембриджского университета. п. 592. ISBN 9780521715959.
  2. ^ Клиффорд, Уильям Кингдон (1878). «Приложения обширной алгебры Грассмана». Американский журнал математики. 1 (4): 353. Дои:10.2307/2369379. JSTOR 2369379.
  3. ^ Грассманн, Герман (1862). Die Ausdehnugslehre (второе изд.). Берлин: Т. К. Ф. Энслин. п. 400.
  4. ^ Гестен, Дэвид (1987). Алгебра Клиффорда в геометрическое исчисление (под ред. в мягкой обложке). Дордрехт, Голландия: Д. Рейдел. п. 105. Гестен использует обозначение для обратного.