1. A számokat nem nagyon néztem eddig, de jogos, a megfigyelő ne mozogjon c-vel.
2. A négyesvektor 0. komponense a teljesítmény az adott koordinátarendszerben. Mit jelent, ha egy testre ható erő teljesítménye negatív?
3. Hát megtanítani a specrel formalizmusát egy hozzászólásban nem fogom tudni teljesen, de pár dolgot leírhatok. Kétszer szereplő görög indexekre mindig összegezz, 0tól 3ig. A kettősindex egyik tagja mindig felül van, a másik mindig alul. Az alapvető mennyiség ugye a koordináta-négyesvektor &tex;\displaystyle x^{\mu}=(ct,x,y,z)&xet;, amely a következőképp transzformálódik:
&tex;\displaystyle x'^{\mu}=\Lambda^{\mu}_{..\nu}x^{\nu},&xet;
ahol
&tex;\displaystyle \Lambda^\mu_{..\nu}=\left(\matrix{ch\chi & -n_1 sh\chi & -n_2 sh\chi & -n_3 sh\chi
\cr -n_1 sh\chi & 1+n_1n_1(ch\chi-1) & 0+n_1n_2(ch\chi-1) & 0+n_1n_3(ch\chi-1)
\cr -n_2 sh\chi & 0+n_2n_1(ch\chi-1) & 1+n_2n_2(ch\chi-1) & 0+n_2n_3(ch\chi-1)
\cr -n_3 sh\chi & 0+n_3n_1(ch\chi-1) & 0+n_3n_2(ch\chi-1) & 1+n_3n_3(ch\chi-1)
} \right),&xet;
így az előző tömör jelölés a következőt jelöli:
&tex;\displaystyle \left(\matrix{ct' \cr x' \cr y' \cr z'}\right)=
\left(\matrix{ch\chi & -n_1 sh\chi & -n_2 sh\chi & -n_3 sh\chi
\cr -n_1 sh\chi & 1+n_1n_1(ch\chi-1) & 0+n_1n_2(ch\chi-1) & 0+n_1n_3(ch\chi-1)
\cr -n_2 sh\chi & 0+n_2n_1(ch\chi-1) & 1+n_2n_2(ch\chi-1) & 0+n_2n_3(ch\chi-1)
\cr -n_3 sh\chi & 0+n_3n_1(ch\chi-1) & 0+n_3n_2(ch\chi-1) & 1+n_3n_3(ch\chi-1)
} \right)
\left(\matrix{ct \cr x \cr y \cr z}\right)&xet;
Figyelj az indexek helyére, fontos. Indexek helyét a &tex;\displaystyle g^{\mu\nu}=diag(1,-1,-1,-1)&xet; és &tex;\displaystyle g_{\mu\nu}=diag(1,-1,-1,-1)&xet; metrikus tenzorral tudod változtatni:
&tex;\displaystyle x_{\mu}=g_{\mu\nu}x^{\nu}=(ct,-x,-y-z).&xet;
Ezt hasonlóan minden Lorentz-kovariáns mennyiséggel meg tudod tenni. Így például
&tex;\displaystyle \Lambda_\mu^{..\nu}=g_{\mu\tau}\Lambda^\tau_{..\rho}g^{\rho\nu}=\left(\matrix{ch\chi & n_1 sh\chi & n_2 sh\chi & n_3 sh\chi
\cr n_1 sh\chi & 1+n_1n_1(ch\chi-1) & 0+n_1n_2(ch\chi-1) & 0+n_1n_3(ch\chi-1)
\cr n_2 sh\chi & 0+n_2n_1(ch\chi-1) & 1+n_2n_2(ch\chi-1) & 0+n_2n_3(ch\chi-1)
\cr n_3 sh\chi & 0+n_3n_1(ch\chi-1) & 0+n_3n_2(ch\chi-1) & 1+n_3n_3(ch\chi-1)
} \right)&xet;
Hasonlóan például
&tex;\displaystyle \Lambda^{\mu\nu}=\Lambda^\mu_{..\rho}g^{\rho\nu}=\left(\matrix{ch\chi & n_1 sh\chi & n_2 sh\chi & n_3 sh\chi
\cr -n_1 sh\chi & -1-n_1n_1(ch\chi-1) & 0-n_1n_2(ch\chi-1) & 0-n_1n_3(ch\chi-1)
\cr -n_2 sh\chi & 0-n_2n_1(ch\chi-1) & -1-n_2n_2(ch\chi-1) & 0-n_2n_3(ch\chi-1)
\cr -n_3 sh\chi & 0-n_3n_1(ch\chi-1) & 0-n_3n_2(ch\chi-1) & -1-n_3n_3(ch\chi-1)
} \right)&xet;
Szerintem ebben az esetben a legtisztább definiálni &tex;\displaystyle \Lambda^T&xet;-t is, ami egyébként a transzformáció inverze(&tex;\displaystyle \chi\rightarrow -\chi&xet;).
&tex;\displaystyle (\Lambda^T)^{\mu\nu}=\Lambda^{\nu\mu}=\left(\matrix{ch\chi & -n_1 sh\chi & -n_2 sh\chi & -n_3 sh\chi
\cr n_1 sh\chi & -1-n_1n_1(ch\chi-1) & 0-n_1n_2(ch\chi-1) & 0-n_1n_3(ch\chi-1)
\cr n_2 sh\chi & 0-n_2n_1(ch\chi-1) & -1-n_2n_2(ch\chi-1) & 0-n_2n_3(ch\chi-1)
\cr n_3 sh\chi & 0-n_3n_1(ch\chi-1) & 0-n_3n_2(ch\chi-1) & -1-n_3n_3(ch\chi-1)
} \right)&xet;
Ennek a mátrixnak is hasonlóan mozgathatod az indexeit:
&tex;\displaystyle (\Lambda^T)_{\mu}^{..\nu}=g_{\mu\tau}(\Lambda^T)^{\tau\nu}=\left(\matrix{ch\chi & -n_1 sh\chi & -n_2 sh\chi & -n_3 sh\chi
\cr -n_1 sh\chi & 1+n_1n_1(ch\chi-1) & 0+n_1n_2(ch\chi-1) & 0+n_1n_3(ch\chi-1)
\cr -n_2 sh\chi & 0+n_2n_1(ch\chi-1) & 1+n_2n_2(ch\chi-1) & 0+n_2n_3(ch\chi-1)
\cr -n_3 sh\chi & 0+n_3n_1(ch\chi-1) & 0+n_3n_2(ch\chi-1) & 1+n_3n_3(ch\chi-1)
} \right)&xet;
Asszem most már felírtam a &tex;\displaystyle \Lambda&xet; összes alakját, amit használok. Tetszőleges Lorentz-tenzort ezekkel a &tex;\displaystyle \Lambda&xet; mátrixokkal kell transzformálni. Tetszőleges 3 indexes tenzor transzformációja például:
&tex;\displaystyle T'^{\mu\nu\rho}=\Lambda^{\mu}_{..\alpha}\Lambda^{\nu}_{..\beta}\Lambda^{\rho}_{..\gamma}T^{\alpha\beta\gamma}&xet;
Tetszőleges &tex;\displaystyle (\mu\nu\rho)&xet; komponensét úgy tudod kiszámolni, ha &tex;\displaystyle (\alpha\beta\gamma)&xet; indexekre összegzel 0tól 3ig. Kétindexes tenzornál fel lehet ezt írni mátrixszorzások segítségével is:
&tex;\displaystyle F'^{\mu\nu}=\Lambda^{\mu}_{..\alpha}\Lambda^{\nu}_{..\beta}F^{\alpha\beta}=\Lambda^{\mu}_{..\alpha}F^{\alpha\beta}(\Lambda^T)_{\beta}^{..\nu}&xet;
A fent megadott reprezentációkat használva csak össze kell szorozni ebben az esetben a három mátrixot. Ennyit a formalizmusról.
A fizikáról annyit írok csak most, hogy be lehet látni, hogy az elektromos térerősség és a mágneses indukcióvektor együtt alkot egy antiszimmetrikus kétindexes tenzort, mégpedig az elektromos térerősségtenzort. Ennek komponensei
&tex;\displaystyle F^{\mu\nu}=\left(\matrix{0 & -E_x/c & -E_y/c & -E_z/c
\cr E_x/c & 0 & -B_z & B_y
\cr E_y/c & B_z & 0 & -B_x
\cr E_z/c & -B_y & B_x & 0
} \right),&xet;
Az elektromágneses teret más koordináta-rendszerekben így tehát a következőképp kaphatod meg:
&tex;\displaystyle F'^{\mu\nu}=\left(\matrix{0 & -E'_x/c & -E'_y/c & -E'_z/c
\cr E'_x/c & 0 & -B'_z & B'_y
\cr E'_y/c & B'_z & 0 & -B'_x
\cr E'_z/c & -B'_y & B'_x & 0
} \right)=
&xet;
&tex;\displaystyle =
\left(\matrix{ch\chi & -n_1 sh\chi & -n_2 sh\chi & -n_3 sh\chi
\cr -n_1 sh\chi & 1+n_1n_1(ch\chi-1) & 0+n_1n_2(ch\chi-1) & 0+n_1n_3(ch\chi-1)
\cr -n_2 sh\chi & 0+n_2n_1(ch\chi-1) & 1+n_2n_2(ch\chi-1) & 0+n_2n_3(ch\chi-1)
\cr -n_3 sh\chi & 0+n_3n_1(ch\chi-1) & 0+n_3n_2(ch\chi-1) & 1+n_3n_3(ch\chi-1)
} \right)
\left(\matrix{0 & -E_x/c & -E_y/c & -E_z/c
\cr E_x/c & 0 & -B_z & B_y
\cr E_y/c & B_z & 0 & -B_x
\cr E_z/c & -B_y & B_x & 0
} \right)*
&xet;
&tex;\displaystyle *\left(\matrix{ch\chi & -n_1 sh\chi & -n_2 sh\chi & -n_3 sh\chi
\cr -n_1 sh\chi & 1+n_1n_1(ch\chi-1) & 0+n_1n_2(ch\chi-1) & 0+n_1n_3(ch\chi-1)
\cr -n_2 sh\chi & 0+n_2n_1(ch\chi-1) & 1+n_2n_2(ch\chi-1) & 0+n_2n_3(ch\chi-1)
\cr -n_3 sh\chi & 0+n_3n_1(ch\chi-1) & 0+n_3n_2(ch\chi-1) & 1+n_3n_3(ch\chi-1)
} \right)&xet;
Hogy melyik pontban kérdezed a tereket, az teljesen mindegy. Ha megadod egy adott rendszer &tex;\displaystyle x^{\mu}&xet; pontjában, akkor tetszőleges rendszer &tex;\displaystyle \Lambda^{\mu}_{..\nu}x^{\nu}&xet; pontjában ki tudod számolni (minden koordináta-rendszerben csak egy pontban, az eredetinek megfelelőben).
|