Глава 0. Математические отступления § 0.3. Тензоры

Назад 0.3.1. ОпределенияВперед

Пусть (Rm)r = (Rm × ... × Rm), а T: (Rm)r ® R отображение, линейное по каждому из своих r векторных аргументов при произвольных фиксированных значениях остальных. Последнее означает, что при любых s О {1, ..., r – 1} и x1, ..., xr–1 О Rm отображение

x ® Tбx1, ..., xs, x, xs+1, ..., xr–1с

линейно как отображение из Rm в R. Такие отображения (полилинейные функционалы) называются тензорами в Rm, при этом число r называется рангом или валентностью тензора T.

Множество таких тензоров обозначается Tr(Rm) и образует линейное пространство с естественными операциями сложения и умножения на скаляры.

Пусть {ei} — базис в Rm, а {ei} — его кобазис. Любое число вида Tбx1, ..., xrс, где xs О {ei}И{ei} (s = 1, ..., r) называется компонентой тензора T. Если все xs О {ei}, то компонента называется ковариантной, а если xs О {ei}, то контравариантной; остальные компоненты называются смешанными. Тензор ранга r, очевидно, имеет в данном базисе (2m)r различных компонент, среди которых mr ковариантных и mr контравариантных. Число различных типов (или видов) компонент тензора (среди которых мы выделили два — ковариантные и контравариантные), очевидно, равно 2r.

Ковариантные компоненты тензора Tбei1, ..., eir с обычно обозначают через Ti1...ir, а контравариантные компонентны Tбei1, ..., eir с через Ti1...ir. Обозначения для смешанных компонент становятся ясными из примеров:

T j·k·i·= Tбe j, ei, ek с,   T jk·l··i·= Tбe j, ek, ei, e l с.