1

Геометрия и линейные пространства - вопрос!

Я тут задумался, вот если мы берем евклидово пространство, то это просто-напросто линейное пространство со скалярным произведением с определенными свойствами. Свойства этого пространства описываются аксиомами евклидовой геометрии.


А можно ли так сделать с абсолютной геометрией или геометрией Лобачевского? Ну, то-есть положить в основу то же самое линейное пространство и как-то отождествить точки с векторами, чтобы аксиомы линейного пространства выполнялись и мы получили нечто похожее на  евклидово пространство, но без скалярного произведения, в случае абсолютной геометрии, или с каким-то специальным, может, через метрический тензор, в случае геометрии Лобачевского?


Проблема связана с тем, что возник вопрос - вот пространство геометрии Лобачевского - оно линейное, или нет? Если там все кривое, это еще не значит, что пространство нелинейное. Вон пространство Минковского вроде бы вполне себе линейное, только скалярным произведением от евклидова отличается.

Лига математиков

925 постов2.5K подписчика

1
Автор поста оценил этот комментарий

в той же Общей теории относительности метрика уже хитрая и определяется матрицей (или тензором) и вычисляется по более сложной формуле

Ну если ты умеешь в тензорное исчисление, то на самом деле не по более сложной, а даже наоборот, по более простой и еще и более универсальной. Первый вектор тензорно умножил на метрический тензор, результат на второй вектор, две свертки по всем индексам - и готово, и не надо ниче про систему координат(ортонормированная она там, или нет) думать.
раскрыть ветку (1)
1
Автор поста оценил этот комментарий

А вот кстати, если метрический тензор задан как поле, то-есть он не постоянный по всему пространству, как скалярное произведение-то считать? У одного вектора он будет одним, у другого -другим. Какой брать??? Или надо какое-то интегрирование по траектории производить? По какой? Или скалярное произведение тогда вообще не определено, а определен только скалярный квадрат????

2
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий
А можно ли так сделать с абсолютной геометрией или геометрией Лобачевского?

А разве Лобачевского или Римонова геометрии не отличаются от Евклидовой тем, что им 5 аксиома не нужна просто?


Разве геометрии не определяются метрикой, т.е. по сути способом вычисления расстояния между 2 точками?


Вон пространство Минковского вроде бы вполне себе линейное, только скалярным произведением от евклидова отличается.

пространство Минковского ПСЕВДОевклидово - s^2 = dx^2 - dt^2


в той же Общей теории относительности метрика уже хитрая и определяется матрицей (или тензором) и вычисляется по более сложной формуле



Векторное (или линейное) пространство — математическая структура, которая представляет собой набор элементов, называемых векторами, для которых определены операции сложения друг с другом и умножения на число — скаляр.

так что думаю вся геометрия - работа с линейным пространством

раскрыть ветку (1)
1
Автор поста оценил этот комментарий

в той же Общей теории относительности метрика уже хитрая и определяется матрицей (или тензором) и вычисляется по более сложной формуле

Ну если ты умеешь в тензорное исчисление, то на самом деле не по более сложной, а даже наоборот, по более простой и еще и более универсальной. Первый вектор тензорно умножил на метрический тензор, результат на второй вектор, две свертки по всем индексам - и готово, и не надо ниче про систему координат(ортонормированная она там, или нет) думать.
показать ответы
2
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий
А можно ли так сделать с абсолютной геометрией или геометрией Лобачевского?

А разве Лобачевского или Римонова геометрии не отличаются от Евклидовой тем, что им 5 аксиома не нужна просто?


Разве геометрии не определяются метрикой, т.е. по сути способом вычисления расстояния между 2 точками?


Вон пространство Минковского вроде бы вполне себе линейное, только скалярным произведением от евклидова отличается.

пространство Минковского ПСЕВДОевклидово - s^2 = dx^2 - dt^2


в той же Общей теории относительности метрика уже хитрая и определяется матрицей (или тензором) и вычисляется по более сложной формуле



Векторное (или линейное) пространство — математическая структура, которая представляет собой набор элементов, называемых векторами, для которых определены операции сложения друг с другом и умножения на число — скаляр.

так что думаю вся геометрия - работа с линейным пространством

раскрыть ветку (1)
1
Автор поста оценил этот комментарий
А разве Лобачевского или Римонова геометрии не отличаются от Евклидовой тем, что им 5 аксиома не нужна просто?
Абсолютная геометрия - это как евклида, кроме пятого постулата. Геометрия Лобачевского - как евклида, но пятый постулат заменен на его отрицание. Есть еще геометрия Римана и еще кого-то, где вместо пятого постулата постулат об отсутствии непересекающихся прямых. Но это немного другое, потому что там кроме пятого постулата не все остальные аксиомы действуют. Вот меня больше всего интересует подведение линейного пространства под абсолютную геометрию, но если нет, то и Лобачевского сойдет.

Вот я как думаю - удаляем из евклидова пространства скалярное произведение - получаем просто линейное пространство, ну, наверно, если из геометрии евклида удалить пятый постулат, который как бы и определяет метрику, то как раз и останется структура, которую можно свести к линейному пространству.

в той же Общей теории относительности метрика уже хитрая и определяется матрицей (или тензором) и вычисляется по более сложной формуле

Так это потому, что там пространство как бы не однородное, там метрика разная в разных местах. Поэтому и нужен тензор.

так что думаю вся геометрия - работа с линейным пространством
Ну вот смотри, чтобы доказать, что объект - линейное пространство, нужно проверить, что для объекта выполнены аксиомы ЛП. Если мы говорим о геометрии, так нам нужно для начала определить, что мы отождествляем с векторами ЛП. Самый вроде бы очевидный выбор - точки. Тогда надо определить операции умножения точки на число и сложения точек. Допустим, мы какую-нибудь точку назначим нулем, а сложение определим так: чтобы сложить точки А и Б берем отрезок 0А, и из точки А строим луч AB так, чтобы угол между прямой, содержащей 0А и нашим лучем АВ , был конгруэнтен углу меду 0А и 0Б. После этого на луче АВ ставим точку Г, так, чтобы отрезок АГ был конгруэнтен 0Б. Вот эта точка Г и будет результатом сложения точек А и Б.

А теперь попробуй доказать, что А + Б = Б + А, это требуется для ЛП. Я попробовал, прям так сразу че-то не получилось, а вот с пятым постулатом получилось бы, ну, может, можно и без него, но я сразу как-то не разобрался, как доказать. Либо надо ввести сложение как-то иначе.

Автор поста оценил этот комментарий

Дак в геометрии Лобачевского справедливо все, что справедливо для Евклидова пространства за исключением 5 постулата про параллельные прямые

раскрыть ветку (1)
0
Автор поста оценил этот комментарий

А из этого пятого постулата много чего вытекает. Может, и без него линейность не получить?

Темы

Политика

Теги

Популярные авторы

Сообщества

18+

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Игры

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Юмор

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Отношения

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Здоровье

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Путешествия

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Спорт

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Хобби

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Сервис

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Природа

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Бизнес

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Транспорт

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Общение

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Юриспруденция

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Наука

Теги

Популярные авторы

Сообщества

IT

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Животные

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Кино и сериалы

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Экономика

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Кулинария

Теги

Популярные авторы

Сообщества

История

Теги

Популярные авторы

Сообщества