4 votos

¿Exponentiating el derivado de la mentira: que la dirección gire?

He estado trabajando en el libro Funcional de la Geometría Diferencial por Sussman y la Sabiduría y estoy teniendo problemas con un ejemplo que dan.

Podemos exponentiate una Mentira derivados $$ e^{\mathsf{t\mathcal{L}_v}}\mathsf{y} = \mathsf{y + t \mathcal{L}_v y + \frac{t^2}{2!} \mathcal{L}^2_v y + \dots } $$ que evoluciona $\mathsf{y}$ a lo largo de las curvas integrales de $\mathsf{v}$. Como un ejemplo concreto que evolucionan las coordenadas base de vectores $\frac{\partial}{\partial \mathsf{y}}$ a lo largo de $\mathsf{J}_z = x\frac{\partial}{\partial \mathsf{y}} - y\frac{\partial}{\partial \mathsf{x}}$ (en sentido antihorario campo circular o z del momento angular del generador) y dar como respuesta

$$\exp(a \mathcal{L}_{\mathsf{J}_z})\tfrac{\partial}{\partial \mathsf{y}} = -\sin(a)\tfrac{\partial}{\partial \mathsf{x}} + \cos(a)\tfrac{\partial}{\partial \mathsf{y}}.$$ Esto está de acuerdo en $a=0$ e indica que la evolución se mantiene la orientación de $\mathsf{v}$ $\mathsf{y}$ a lo largo del flujo. $\tfrac{\partial}{\partial\mathsf{y}}$ sólo gira a lo largo de $\mathsf{J}_z$.

Si trato de calcular la expansión, para el primer trimestre puedo conseguir $$ un\mathcal{L}_{x\frac{\partial}{\partial \mathsf{y}} y\frac{\partial}{\partial \mathsf{x}}}\tfrac{\partial}{\partial \mathsf{y}} = un\mathcal{L}_{- i\tfrac{\partial}{\partial \mathsf{x}}}\tfrac{\partial}{\partial \mathsf{y}} = - [y\tfrac{\partial}{\partial \mathsf{x}}, \tfrac{\partial}{\partial \mathsf{y}}] = \tfrac{\partial}{\partial \mathsf{x}} $$ el que no está de acuerdo con la expansión de la respuesta por medio de un signo, dando la rotación en la dirección opuesta.

Las nociones intuitivas de la Mentira Derivado también he decir que debe ser $a\tfrac{\partial}{\partial \mathsf{x}}$. Por ejemplo, a partir de a $x=1, y=0$ que puede viajar a lo largo de $\epsilon\mathsf{J}_z$ y, a continuación,$\epsilon \tfrac{\partial}{\partial \mathsf{y}} $, o comenzar a lo largo de $\epsilon \tfrac{\partial}{\partial \mathsf{y}} $ y, a continuación, a lo largo de $\epsilon\mathsf{J}_z$ (puntos ligeramente a la izquierda). La diferencia entre estas rutas se $\epsilon^2 \tfrac{\partial}{\partial \mathsf{x}} $. Lo mismo va para el comienzo de la en $x=0,y=1$ o si puedo hacerlo con el pushforward. Estoy tentado de decir que el libro está equivocado, y que para obtener una rotación operador que coincide con la dirección de la $\mathsf{J}_z$ debemos usar $e^{-t\mathcal{L}_{\mathsf{J}_z}}$, pero agradecería alguna confirmación.

1voto

Juris Puntos 31

Estás en lo correcto. Creo que es una pequeña errata en el libro. De hecho, aquí es una interpretación geométrica de la $exp(a \mathcal{L}_{J_z})\frac{\partial}{\partial y}$. Usted flujo por $J_z$ durante algún tiempo $a$, evaluar el campo de vectores $\frac{\partial}{\partial y}$ en ese nuevo punto de partida para tomar $d\varPhi_{-a}$ de dicho vector. Como se puede ver, estamos haciendo uso de $d\varPhi_{-a}$ (nótese el signo menos). Por lo tanto su cálculo era correcto, y creo que fue una pequeña errata en el libro. Creo que debería ser:

$\exp(a \mathcal{L}_{\mathsf{J}_z})\tfrac{\partial}{\partial \mathsf{y}} = \sin(a)\tfrac{\partial}{\partial \mathsf{x}} + \cos(a)\tfrac{\partial}{\partial \mathsf{y}}$.

Una manera de comprobar sería hacer el cálculo de forma explícita (aunque yo no lo hicieron).

1voto

Para agregar a @Malkoun: definitivamente, me gustaría decir que es un error tipográfico. Parece que el libro es sobre la base de un informe técnico por Sussman y la Sabiduría que se puede encontrar aquí. En ese informe (en la página 48) tienen el mismo cálculo, pero el resultado esta vez es $+\sin(a)\frac{\partial}{\partial x}$, como has calculado.

No me hace risa que se prefacio el resultado del cálculo con "al parecer el resultado es" - tal vez no estaban seguros de la respuesta!

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X