尋犀記 (15)

更新 發佈閱讀 9 分鐘

GRSS relativity 014

倘若,定義Kronecker xi 為:

ξʲᵢ = ∂x̄ʲ/∂xⁱ ∂xⁱ/∂x̄ʲ

此定義僅適用於單一維度的座標轉換之情況,即,唯當x̄ʲ = fʲ(xʲ) 時,其座標對座標偏微分的「正」「逆」函數相乘才會恆等於1。

然而,在多維之情況,也就是:當x̄ʲ = fʲ(xⁱ) = fʲ(x¹, x², …, xⁿ) 時,可綜合座標對座標的偏微分、得到Jacobian 的「正」「逆」矩陣,分別為:[∂x̄ʲ/∂xⁱ]、[∂xⁱ/∂x̄ᵏ],此時,需注意者是,在「正」「逆」矩陣中,對應指標的偏導數間、並不必然為「分子」與「分母」之倒數關係,二者相乘不恆等於1,而唯有整體「正」矩陣與「逆」矩陣相乘的內積、才會恆等於單位矩陣。

此可表示為:

J⋅J⁻¹ = [∂x̄ʲ/∂xⁱ] · [∂xⁱ/∂x̄ᵏ] = [∑ᵢ ∂x̄ʲ⁄∂xⁱ ∂xⁱ⁄∂x̄ᵏ] = I

式中,方括號[] 表「樁」矩陣。

以是之故,應將Kronecker delta 改以獨立的j、k 指標定義,且視i 為用以連結j、k 二變數的外來啞指標 (dummy index),再將所有的偏導數乘積求和,方為正確,此即:

δʲₖ = ∑ᵢ ∂x̄ʲ⁄∂xⁱ ∂xⁱ⁄∂x̄ᵏ

依鏈鎖律 (chain rule):

∑ᵢ ∂x̄ʲ⁄∂xⁱ ∂xⁱ⁄∂x̄ᵏ = ∂𝑥̄ʲ∕∂𝑥¹ ∂𝑥¹∕∂𝑥̄ᵏ + ∂𝑥̄ʲ∕∂𝑥² ∂𝑥²∕∂𝑥̄ᵏ = ∂𝑥̄ʲ∕∂𝑥̄ᵏ

其中,δʲₖ 為矩陣之分量,而所有j k 指標的偏導數乘積之組合、構成單位矩陣,此即:[δʲₖ] = I。

又,依前節所述,已知:

gᵢ = ∑ⱼ ḡⱼ ∂x̄ʲ/∂xⁱ = ḡ₁ ∂x̄¹/∂xⁱ + ḡ₂ ∂x̄²/∂xⁱ

Vⁱ = ∑ⱼ V̄ʲ ∂xⁱ⁄∂x̄ʲ = V̄¹ ∂xⁱ⁄∂x̄¹ + V̄² ∂xⁱ⁄∂x̄²

式中,gᵢ、Vⁱ、ḡⱼ、V̄ʲ 都是向量的元素、而非向量本身。

將二者內積、則有:

gᵢ·Vⁱ

= ∑ⱼ ḡⱼ ∂x̄ʲ/∂xⁱ · ∑ₖ V̄ᵏ ∂xⁱ⁄∂x̄ᵏ

= ∑ᵢ∑ⱼ∑ₖ ḡⱼ V̄ᵏ (∂x̄ʲ⁄∂xⁱ ∂xⁱ⁄∂x̄ᵏ)

= ∑ⱼ∑ₖ ḡⱼ V̄ᵏ (∑ᵢ ∂x̄ʲ⁄∂xⁱ ∂xⁱ⁄∂x̄ᵏ)

= ∑ⱼ∑ₖ ḡⱼ V̄ᵏ δʲₖ

= ∑ⱼ ḡⱼ V̄ʲ

= g̅ᵢ·V̅ⁱ

前述推導過程中,圓括號() 表示的是分量間的偏導數乘積、而非張量,因而,可將其順序對調、置於後方。

δʲₖ = ∑ᵢ ∂x̄ʲ⁄∂xⁱ ∂xⁱ⁄∂x̄ᵏ 類似縮併 (contraction) 運算,藉由對重複指標i 展開之求和、將原本含三指標之乘積、「縮併」為僅餘自由指標j k 的組合,最終得到消去所有j ≠ k 的項之結果;然而,事實上,其並非真正的張量縮併 (tensor contraction) 之運算。

例如,在二維平面中,展開i 指標、並對每一組j k 指標之偏導數乘積求和,表示為三指標(i, j, k) 的組合,具體如下:

當j = 1、k = 1 時,

δ¹₁ = ∂x̄¹⁄∂x¹ ∂x¹⁄∂x̄¹ + ∂x̄¹⁄∂x² ∂x²⁄∂x̄¹ = 1

第一項(1, 1, 1),第二項(2, 1, 1),

得到:

ḡ₁ V̄¹ (∂x̄¹⁄∂x¹ ∂x¹⁄∂x̄¹ + ∂x̄¹⁄∂x² ∂x²⁄∂x̄¹) = ḡ₁ V̄¹ (1) = ḡ₁ V̄¹

當j = 1、k = 2 時,

δ¹₂ = ∂x̄¹⁄∂x¹ ∂x¹⁄∂x̄² + ∂x̄¹⁄∂x² ∂x²⁄∂x̄² = 0

第一項(1, 1, 2),第二項(2, 1, 2),

得到:

ḡ₁ V̄² (∂x̄¹⁄∂x¹ ∂x¹⁄∂x̄² + ∂x̄¹⁄∂x² ∂x²⁄∂x̄²) = ḡ₁ V̄² (0) = 0

當j = 2、k = 1 時,

δ²₁ = ∂x̄²⁄∂x¹ ∂x¹⁄∂x̄¹ + ∂x̄²⁄∂x² ∂x²⁄∂x̄¹ = 0

第一項(1, 2, 1),第二項(2, 2, 1),

得到:

ḡ₂ V̄¹ (∂x̄²⁄∂x¹ ∂x¹⁄∂x̄¹ + ∂x̄²⁄∂x² ∂x²⁄∂x̄¹) = ḡ₂ V̄¹ (0) = 0

當j = 2、k = 2 時,

δ²₂ = ∂x̄²⁄∂x¹ ∂x¹⁄∂x̄² + ∂x̄²⁄∂x² ∂x²⁄∂x̄² = 1

第一項(1, 2, 2),第二項(2, 2, 2),

得到:

ḡ₂ V̄² (∂x̄²⁄∂x¹ ∂x¹⁄∂x̄² + ∂x̄²⁄∂x² ∂x²⁄∂x̄²) = ḡ₂ V̄² (1) = ḡ₂ V̄²

將上述四情況之結果加總,即證明:

∑ⱼ∑ₖ ḡⱼ V̄ᵏ δʲₖ = ∑ⱼ ḡⱼ V̄ʲ

其中,所有j ≠ k 的項都等於0。

倘若,此時、定義Kronecker zeta 為:

ζʲₖ = ∂x̄ʲ⁄∂xⁱ ∂xⁱ⁄∂x̄ᵏ

而欠缺對於重複指標i 求和的總和符號∑ᵢ,則自由指標(i, j, k) 的組合會有八項,再將其與g、V 相應的j、k 項進行配對,將導致:形式的運算、出現在邏輯上不應存在的項之結果。

亦即:

當i = 1 時,自由指標j k 的組合共有:(1, 1, 1)、(1, 1, 2)、(1, 2, 1)、(1, 2, 2) 四種;

當i = 2 時,自由指標j k 的組合共有:(2, 1, 1)、(2, 1, 2)、(2, 2, 1)、(2, 2, 2) 四種。

雖然,當j k 不一致時,δʲₖ 的值為0,但此結果、係由兩項偏導數的乘積相加後互相抵消所致,而非單項本身即為0。

故,實際上是:

δ¹₁ = (1, 1, 1) + (2, 1, 1) = 1

δ¹₂ = (1, 1, 2) + (2, 1, 2) = 0

δ²₁ = (1, 2, 1) + (2, 2, 1) = 0

δ²₂ = (1, 2, 2) + (2, 2, 2) = 1

而非單獨的:

ζ¹₁ = (1, 1, 1) = (2, 1, 1) = 1

ζ¹₂ = (1, 1, 2) = (2, 1, 2) = 0

ζ²₁ = (1, 2, 1) = (2, 2, 1) = 0

ζ²₂ = (1, 2, 2) = (2, 2, 2) = 1

以致、誤以為有:

gᵢ·Vⁱ

= ∑ⱼ ḡⱼ ∂x̄ʲ/∂xⁱ · ∑ₖ V̄ᵏ ∂xⁱ⁄∂x̄ᵏ

= (ḡ₁ ∂x̄¹/∂xⁱ + ḡ₂ ∂x̄²/∂xⁱ) · (V̄¹ ∂xⁱ⁄∂x̄¹ + V̄² ∂xⁱ⁄∂x̄²)

= ḡ₁ V̄¹ (∂x̄¹/∂xⁱ ∂xⁱ⁄∂x̄¹) + ḡ₂ V̄² (∂x̄²/∂xⁱ ∂xⁱ⁄∂x̄²)

= ḡ₁ V̄¹ (1, 1, 1) + ḡ₁ V̄¹ (2, 1, 1) + ḡ₂ V̄² (1, 2, 2) + ḡ₂ V̄² (2, 2, 2)

= ḡ₁ V̄¹ (1) + ḡ₁·V̄¹ (1) + ḡ₂ V̄² (1) + ḡ₂ V̄² (1)

= ḡ₁ V̄¹ + ḡ₁ V̄¹ + ḡ₂ V̄² + ḡ₂ V̄²

又因前述的邏輯錯誤,遂使g、V 的j k 組合、不能藉由中介指標i 展開之加總、縮併而消去所有j ≠ k 的項,亦造成j = k 的項被重複計算二次之結果。

GRSS relativity 015

任意向量V、可表為其分量乘以座標基底向量之總和:

V = ∑ᵢ Vⁱ eᵢ = V¹ e₁ + V² e₂

其與自身內積、為:

V·V

= ∑ᵢ Vⁱ eᵢ · ∑ⱼ Vʲ eⱼ

= ∑ᵢ∑ⱼ Vⁱ Vʲ (eᵢ·eⱼ)

= V¹ V¹ (e₁·e₁) + V¹ V² (e₁·e₂) + V² V¹ (e₂·e₁) + V² V² (e₂·e₂)

定義基底向量的內積eᵢ·eⱼ為度量張量 (metric tensor) g 之分量:

eᵢ·eⱼ = gᵢⱼ

留言
avatar-img
在我死前的沙龍
4會員
40內容數
在我死前的沙龍的其他內容
2025/11/02
前節提到,逆變因子轉換時、需乘以J 的「逆」。 該敘述、和Vⁱ = ∑ⱼ V̄ʲ ∂xⁱ⁄∂x̄ʲ = V̄¹ ∂xⁱ⁄∂x̄¹ + V̄² ∂xⁱ⁄∂x̄² 完全等價;其中,i 是新座標指標,j 是舊座標指標。
Thumbnail
2025/11/02
前節提到,逆變因子轉換時、需乘以J 的「逆」。 該敘述、和Vⁱ = ∑ⱼ V̄ʲ ∂xⁱ⁄∂x̄ʲ = V̄¹ ∂xⁱ⁄∂x̄¹ + V̄² ∂xⁱ⁄∂x̄² 完全等價;其中,i 是新座標指標,j 是舊座標指標。
Thumbnail
2025/10/31
前節提到,協變因子轉換時、需乘以J。 該敘述、和gᵢ = ḡ₁ ∂x̄¹/∂xⁱ + ḡ₂ ∂x̄²/∂xⁱ = ∑ⱼ ḡⱼ ∂x̄ʲ/∂xⁱ 完全等價;其中,i 是新座標指標,j 是舊座標指標。
Thumbnail
2025/10/31
前節提到,協變因子轉換時、需乘以J。 該敘述、和gᵢ = ḡ₁ ∂x̄¹/∂xⁱ + ḡ₂ ∂x̄²/∂xⁱ = ∑ⱼ ḡⱼ ∂x̄ʲ/∂xⁱ 完全等價;其中,i 是新座標指標,j 是舊座標指標。
Thumbnail
2025/10/27
先從熟悉的直角交叉 (正交) 的x、y 二軸開始。
Thumbnail
2025/10/27
先從熟悉的直角交叉 (正交) 的x、y 二軸開始。
Thumbnail
看更多
你可能也想看
Thumbnail
賽勒布倫尼科夫以流亡處境回望蘇聯電影導演帕拉贊諾夫的舞台作品,以十段寓言式殘篇,重新拼貼記憶、暴力與美學,並將審查、政治犯、戰爭陰影與「形式即政治」的劇場傳統推到台前。本文聚焦於《傳奇:帕拉贊諾夫的十段殘篇》的舞台美術、音樂與多重扮演策略,嘗試解析極權底下不可言說之事,將如何成為可被觀看的公共發聲。
Thumbnail
賽勒布倫尼科夫以流亡處境回望蘇聯電影導演帕拉贊諾夫的舞台作品,以十段寓言式殘篇,重新拼貼記憶、暴力與美學,並將審查、政治犯、戰爭陰影與「形式即政治」的劇場傳統推到台前。本文聚焦於《傳奇:帕拉贊諾夫的十段殘篇》的舞台美術、音樂與多重扮演策略,嘗試解析極權底下不可言說之事,將如何成為可被觀看的公共發聲。
Thumbnail
柏林劇團在 2026 北藝嚴選,再次帶來由布萊希特改編的經典劇目《三便士歌劇》(The Threepenny Opera),導演巴里・柯斯基以舞台結構與舞台調度,重新向「疏離」進行提問。本文將從觀眾慾望作為戲劇內核,藉由沉浸與疏離的辯證,解析此作如何再次照見觀眾自身的位置。
Thumbnail
柏林劇團在 2026 北藝嚴選,再次帶來由布萊希特改編的經典劇目《三便士歌劇》(The Threepenny Opera),導演巴里・柯斯基以舞台結構與舞台調度,重新向「疏離」進行提問。本文將從觀眾慾望作為戲劇內核,藉由沉浸與疏離的辯證,解析此作如何再次照見觀眾自身的位置。
Thumbnail
本文深入解析臺灣劇團「晃晃跨幅町」對易卜生經典劇作《海妲.蓋柏樂》的詮釋,從劇本歷史、聲響與舞臺設計,到演員的主體創作方法,探討此版本如何讓經典劇作在當代劇場語境下煥發新生,滿足現代觀眾的觀看慾望。
Thumbnail
本文深入解析臺灣劇團「晃晃跨幅町」對易卜生經典劇作《海妲.蓋柏樂》的詮釋,從劇本歷史、聲響與舞臺設計,到演員的主體創作方法,探討此版本如何讓經典劇作在當代劇場語境下煥發新生,滿足現代觀眾的觀看慾望。
Thumbnail
《轉轉生》為奈及利亞編舞家庫德斯.奧尼奎庫與 Q 舞團創作的當代舞蹈作品,融合舞蹈、音樂、時尚和視覺藝術,透過身體、服裝與群舞結構,回應殖民歷史、城市經驗與祖靈記憶的交錯。本文將從服裝設計、身體語彙與「輪迴」的「誕生—死亡—重生」結構出發,分析《轉轉生》如何以當代目光,形塑去殖民視角的奈及利亞歷史。
Thumbnail
《轉轉生》為奈及利亞編舞家庫德斯.奧尼奎庫與 Q 舞團創作的當代舞蹈作品,融合舞蹈、音樂、時尚和視覺藝術,透過身體、服裝與群舞結構,回應殖民歷史、城市經驗與祖靈記憶的交錯。本文將從服裝設計、身體語彙與「輪迴」的「誕生—死亡—重生」結構出發,分析《轉轉生》如何以當代目光,形塑去殖民視角的奈及利亞歷史。
Thumbnail
這一趟來到希臘、特別是克里特島,才發現xenia依然深植於人們心中。我在日記中寫下:謝謝你們在狂風如此呼嘯的冷夜,熱情款待來自世界另一端的年輕女孩。交換來到尾聲,我的「奧德賽」也即將結束。曾經在書本上讀過的文化,如今都變成了真實的體驗,有時溫暖,有時不安,但每一刻都真實、都會被記得。
Thumbnail
這一趟來到希臘、特別是克里特島,才發現xenia依然深植於人們心中。我在日記中寫下:謝謝你們在狂風如此呼嘯的冷夜,熱情款待來自世界另一端的年輕女孩。交換來到尾聲,我的「奧德賽」也即將結束。曾經在書本上讀過的文化,如今都變成了真實的體驗,有時溫暖,有時不安,但每一刻都真實、都會被記得。
Thumbnail
肺炎病毒疫情事件與全球化國際經濟情勢退縮,聯準會雖然一度錯誤判斷通膨的嚴重性。過去利率曾高達20%,光銀行定存就有14%,但借鏡歷史下實施升息計劃以積極對抗通膨。 2022至今年的最高通膨率高達9%,影響通膨的主因有:原油、租金、工資,必須關注有無「螺旋式通膨」形成,觀察暴力升息後經濟衰退是否會來
Thumbnail
肺炎病毒疫情事件與全球化國際經濟情勢退縮,聯準會雖然一度錯誤判斷通膨的嚴重性。過去利率曾高達20%,光銀行定存就有14%,但借鏡歷史下實施升息計劃以積極對抗通膨。 2022至今年的最高通膨率高達9%,影響通膨的主因有:原油、租金、工資,必須關注有無「螺旋式通膨」形成,觀察暴力升息後經濟衰退是否會來
Thumbnail
#台北 #西門町 劇院裡、舞台上,所有道具、服裝都有其符號意義;同樣地,我相信那些不被燈光打到的地方,也會有他們的非偶然。 好比在西門町的邊緣的一座天橋上,日前火紅的台劇《天橋上的魔術師》的背景,中華商場,那留存在手扶梯的建物上的字樣。凝望著它,就能追隨想像倒退時光......
Thumbnail
#台北 #西門町 劇院裡、舞台上,所有道具、服裝都有其符號意義;同樣地,我相信那些不被燈光打到的地方,也會有他們的非偶然。 好比在西門町的邊緣的一座天橋上,日前火紅的台劇《天橋上的魔術師》的背景,中華商場,那留存在手扶梯的建物上的字樣。凝望著它,就能追隨想像倒退時光......
Thumbnail
#台北 #西門地下街 新世代順流而下,在地下世界最深處,彰顯生命脈動。 經過捷運站銜接地下街,再過 12345 號出口。最末端,6號出口前,一大面鏡子、幾家鋪子,以及ㄧ些穿著寬鬆衣褲的身影,都有著濃厚街舞氣氛......
Thumbnail
#台北 #西門地下街 新世代順流而下,在地下世界最深處,彰顯生命脈動。 經過捷運站銜接地下街,再過 12345 號出口。最末端,6號出口前,一大面鏡子、幾家鋪子,以及ㄧ些穿著寬鬆衣褲的身影,都有著濃厚街舞氣氛......
追蹤感興趣的內容從 Google News 追蹤更多 vocus 的最新精選內容追蹤 Google News