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Relajando el criterio de definición positiva para productos interiores.

¿Cuáles son los principales y consecuencias inmediatas de la relajación de la condición de positiva la definición de axioma de la definición del producto interior? Relajante, me refiero a que $\langle x,x\rangle$ puede ser cualquier número real, con $\langle x,x\rangle=0$ si y sólo si $x=0$.

EDIT: Claramente, permitiendo el interior del producto a ser cualquier número complejo violaría el conjugado de la propiedad <x,x>* = <x,x>,y para que esto se sostenga, <x,x> debe pertenecer a R. También,la falta de ordenación del Complejo del campo de decir que no vamos a ser capaces de comparar las longitudes de los vectores.

Así que, permítanme corregir mi pregunta y pida que lo que sucede cuando acabamos de permitir el interior del producto a ser cualquier número real?

Gracias a @gammatester y @Miguel García para señalar estos.

3voto

iglo Puntos 21

Me gustaría señalar que, usualmente, el enunciado "la relajación de la condición de la certeza positiva" significa que no puede ser no trivial de vectores (es decir, los vectores que no son $0$) tal que $<x,x>=0$. Sin embargo sigue siendo cierto que la $<x,x>\in\mathbb{R}$. Creo que no tiene mucho sentido definir un producto escalar que permite a $<x,x>\in\mathbb{C}$ desde $\mathbb{C}$ no es una orden de campo (no tiene sentido decir $3+2i>1+i$ y la razón para definir un producto escalar es precisamente de esto, de ser capaz de comparar las longitudes de los vectores.

Por otro lado dot productos que no son positivas definitiva no se que extraño, en particular de la teoría de Einstein de la relatividad se basa en la existencia de un producto escalar (más precisamente, el tensor métrico). La velocidad de la luz en el espacio-tiempo es siempre dada por cuatro vectores $x$ satisfacción $<x,x>=0$

Espero que esto ayude!

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chaiwalla Puntos 1132

$\newcommand{\Reals}{\mathbf{R}}\newcommand{\Brak}[1]{\left\langle #1\right\rangle}$Si $V$ es finito-dimensional real de espacio vectorial, entonces un symmeric, bilineal, con un valor real de emparejamiento $\Brak{\ ,\ }$ es no degenerada si

Para cada $x$$V$, existe un $y$ $V$ tal que $\Brak{x, y} \neq 0$.

Supongo que usted está preguntando acerca de la no-degenerada emparejamientos.

Si el emparejamiento no es ni positivo-definida $(\Brak{x, x} > 0$ todos los $x \neq 0$) ni negativa definida $(\Brak{x, x} < 0$ todos los $x \neq 0$) , la función cuadrática $Q(x) = \Brak{x, x}$ es continua y cambia de signo, por lo tanto se desvanece para algunos no-cero $x$.

Hay inmediatas algebraicas consecuencias, tales como

Un no-cero vector puede ser ortogonal a la misma.

Un no-vector cero puede no ser proporcional a un vector unitario. (Ver gammatester comentario.)

Si definimos la unidad de la esfera a ser el conjunto de $x$ tal que $\Brak{x, x} = 1$, la principal consecuencia técnica de indefiniteness es sin duda

La unidad de la esfera es no compacta.

Por lo general, si $(M, \Brak{\ ,\ })$ es un compacto colector equipado con un continuo/liso campo de la no-degenerada, indefinido interior de los productos, a continuación, la unidad de la esfera de paquete no es compacto. Esto cambia completamente el carácter de, digamos, la geodésica ecuaciones en un compacto colector. Comparar, por ejemplo:

  • Riemann geodesics (puntos críticos de la energía con respecto a una métrica de Riemann, una.k.un., un campo de positivo-definida interior de los productos), cuyo largo tiempo de existencia está garantizada.

  • Las órbitas de los planetas (puntos críticos para la Lagrangiana de la mecánica Newtoniana, que actúa como un indefinido métrica en la tangente paquete de espacio de configuración), que puede terminar en un choque en tiempo finito.

  • Timelike geodesics en la relatividad general, que después de finito en el tiempo apropiado, puede dejar de ser extensible.

0voto

Una de las consecuencias inmediatas sería que el axioma de simetría conjugada del producto interno sería falso como si se permitiera que$\langle x,x \rangle$ fuera complejo, entonces$\langle x,x \rangle = (\langle x,x \rangle)^*$ no será verdadero$\forall x$.

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