Verwechslung mit partiellen Ableitungen als Basisvektoren

Ich habe also gesehen, dass die Richtungsableitung geschrieben werden kann als

D F D λ = D X ich D λ D F D X ich

Und wir können uns identifizieren D D X ich als Basisvektoren und D X ich D λ als Komponenten. Was ich nicht verstehe ist warum D F D λ als Vektor betrachtet? Es ist eine Ableitung einer Funktion nach einem Parameter und das ist doch sicher kein Vektor?

Dh in Vektorschreibweise wird die Richtungsableitung durch ein Skalarprodukt angegeben

D F D λ = N ^ F
Was ist ein Skalar, aber in Tensornotation scheint das nicht der Fall zu sein?

Kennen Sie die Einstein-Summennotation?
Es ist wichtig sich das zu merken F ' ( λ ) ist kein Vektor, aber D / D λ Ist. Insbesondere ist es der Vektor, der dem "Pfeil" entspricht, der in die zeigt λ Richtung. Der Grund, warum es sich um einen Vektor handelt, beruht auf der Tatsache, dass partielle Ableitungen von Koordinaten in einer Eins-zu-Eins-Entsprechung zu Spaltenvektoren stehen.
Auch wo ist D F / D λ als Vektor betrachtet? Hast du dafür eine Quelle?
Beachten Sie, dass der Link physicalpages.com jetzt tot ist und aus irgendeinem Grund aus dem Internetarchiv ausgeschlossen wurde. Hier ist eine zwischengespeicherte Kopie des verlinkten Artikels: pastebin.com/raw/cf1iFr30

Antworten (2)

Ich denke, der Physikseiten-Autor ist nur verwirrt. D F / D λ ist ein Skalar, kein Vektor. Es ist das Skalarprodukt des Covektors F mit dem Vektor D X / D λ . Sie sagen: "Betrachtet man die partiellen Ableitungen als Basisvektoren, ..." und fahren fort, als ob F / X Und F / j waren die Basisvektoren. Das ist falsch. In der Notationskonvention, an die sie denken, sind es die Operatoren / X Und / j die als Basisvektoren verwendet werden.

In dieser Notationskonvention werden die partiellen Ableitungsoperatoren niemals tatsächlich auf irgendetwas angewendet. Sie haben nie etwas rechts von ihnen geschrieben. Die Konvention ist ein Notationstrick, der einen Isomorphismus zwischen Vektoren und Ableitungsoperatoren ausnutzt, aber es geht nicht darum, tatsächlich die Ableitung von irgendetwas zu nehmen.

Der Gedanke, den sie wahrscheinlich auszudrücken versuchen, ist, dass ihr Paraboloid in ihrem Beispiel in einen höherdimensionalen Raum eingebettet ist (was normalerweise in der Allgemeinen Relativitätstheorie nicht der Fall wäre). Sie sind schlampig / verwirrt mit ihrer Notation, weil sie das Symbol verwenden F um ein skalares Feld zu bedeuten, das auf definiert ist ( X , j ) Flugzeug, aber sie behandeln auch F als wäre es ein Positionsvektor in ( X , j , z ) Raum.

Stammt die Idee von Basisvektoren als Partialzahlen auch von der Idee, dass wir Basisvektoren in flachen kartesischen Koordinaten schreiben können als e ^ a = R X a Wo R ist der Positionsvektor? Im gekrümmten Raum gibt es jedoch kein Konzept eines Positionsvektors, also lassen wir es weg?

Die Richtungsableitung D F D λ ist nicht wirklich ein Vektor in dem Raum, der von der aufgespannt wird X ich . Was die Quelle zu sagen versuchte, war, dass in dem abstrakten Vektorraum, der von den partiellen Ableitungsoperatoren aufgespannt wird , D D λ kann man sich als Vektor vorstellen.

* http://www.physicspages.com/2013/02/10/tangent-space-partial-derivatives-as-basis-vectors/

Das ist nicht ganz richtig. F / λ ist kein Betreiber, / λ Ist.
Behoben, danke. Aus diesem Raum erhalten Sie einen Vektoroperator, den Sie anwenden können F .
Ich denke auch nicht, dass die neue Version der Antwort richtig ist. Der Physikseiten-Autor sagt das nicht D / D λ ein Vektor ist (was möglicherweise Sinn machen könnte), implizieren sie das D F / D λ ein Vektor ist (man sagt, er hat Komponenten), was einfach ein Fehler ist.
Das nehme ich an. Daher die Antwort, in der behauptet wird, dass die Autoren dies "versuchten zu sagen" und nicht das, was sie tatsächlich sagten.