爱因斯坦求和是一种 符号约定,用于简化包括 求和 的表达式,这些求和涉及 向量、矩阵 和一般 张量。爱因斯坦求和符号基本上有三个规则,即
1. 重复指标被隐式地求和。
2. 每个指标在任何一项中最多出现两次。
3. 每项必须包含相同的非重复指标。
以上列表中的第一项可以用来极大地简化和缩短涉及 张量 的方程。例如,使用爱因斯坦求和,
![a_ia_i=sum_(i)a_ia_i](/images/equations/EinsteinSummation/NumberedEquation1.svg) |
(1)
|
并且
![a_(ik)a_(ij)=sum_(i)a_(ik)a_(ij).](/images/equations/EinsteinSummation/NumberedEquation2.svg) |
(2)
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列表中的第二项和第三项表明表达式
![M_(ij)v_j=sum_(j)M_(ij)v_j](/images/equations/EinsteinSummation/NumberedEquation3.svg) |
(3)
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是有效的,而表达式
![M_(ij)u_jv_j+w_i](/images/equations/EinsteinSummation/NumberedEquation4.svg) |
(4)
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并且
![T_(ijk)u_k+M_(ip)](/images/equations/EinsteinSummation/NumberedEquation5.svg) |
(5)
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是无效的,因为索引
在 () 的第一项中出现三次,而 () 的第一项中的非重复指标
与第二项的非重复指标
不匹配。
这个约定由爱因斯坦 (1916, sec. 5) 引入,他后来向一位朋友开玩笑说:“我在数学上取得了一项伟大的发现;我每次都省略了求和符号,只要必须对出现两次的指标进行求和……” (Kollros 1956; Pais 1982, p. 216)。
在实践中,该约定倾向于与 克罗内克 delta 和 置换符号 一起出现。此外,爱因斯坦求和约定可以轻松地容纳 逆变 和 协变张量 的上标和下标。
另请参阅
逆变张量,
协变张量,
克罗内克 Delta,
矩阵,
置换符号,
求和,
张量,
张量缩并,
向量
此条目的部分内容由 Christopher Stover 贡献
使用 Wolfram|Alpha 探索
参考文献
Cubitt, T. "Einstein Summation Convention and
-Functions." http://www.dr-qubit.org/teaching/summation_delta.pdf.Einstein, A. "Die Grundlage der allgemeinen Relativitätstheorie." Ann. der Physik 49, 769-822, 1916.Kollros, L. "Albert Einstein en Suisse Souvenirs." Helv. Phys. Acta. Supp. 4, 271-281, 1956.Pais, A. Subtle is the Lord: The Science and the Life of Albert Einstein. New York: Oxford University Press, p. 216, 1982.在 Wolfram|Alpha 中被引用
爱因斯坦求和
请引用为
Stover, Christopher 和 Weisstein, Eric W. "爱因斯坦求和。" 来自 MathWorld--Wolfram Web 资源。 https://mathworld.net.cn/EinsteinSummation.html
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