Τανυστής: Διαφορά μεταξύ των αναθεωρήσεων

Περιεχόμενο που διαγράφηκε Περιεχόμενο που προστέθηκε
μΧωρίς σύνοψη επεξεργασίας
Χωρίς σύνοψη επεξεργασίας
Ετικέτες: Επεξεργασία από κινητό Διαδικτυακή επεξεργασία από κινητό Προχωρημένη επεξεργασία από κινητό
Γραμμή 1:
[[FileΑρχείο:Components stress tensor.svg|right|thumb|300px| Tανυστής τάσεων του CauchyΚωσύ, ένας τανυστής 2ης τάξης. Οι συνιστώσες του, σε ένα τρισδιάστατο καρτεσιανό σύστημα συντεταγμένων, σχηματίζουν τον πίνακα
<br /><math>\begin{align}\sigma & = \begin{bmatrix}\mathbf{T}^{(\mathbf{e}_1)} \mathbf{T}^{(\mathbf{e}_2)} \mathbf{T}^{(\mathbf{e}_3)} \\ \end{bmatrix} \\& = \begin{bmatrix} \sigma_{11} & \sigma_{12} & \sigma_{13} \\ \sigma_{21} & \sigma_{22} & \sigma_{23} \\ \sigma_{31} & \sigma_{32} & \sigma_{33} \end{bmatrix}\\\end{align}</math><br />
του οποίου οι στήλες είναι οι τάσεις (δύναμη ανά μονάδα όγκου) που δρουν στις πλευρές του κύβου οι οποίες είναι κάθετες στα αντίστοιχα μοναδιαία διανύσματα '''e'''<sub>1</sub>, '''e'''<sub>2</sub> και '''e'''<sub>3</sub>]]
Γραμμή 6:
Oι '''τανυστές''' ([[αγγλική γλώσσα|αγγλ.]]: ''tensors'') είναι γεωμετρικά αντικείμενα που μπορούν να θεωρηθούν ως γενικευμένα [[διάνυσμα|διανύσματα]]. Περιγράφουν γραμμικές σχέσεις ανάμεσα σε διανύσματα, [[βαθμωτό μέγεθος|βαθμωτά μεγέθη]] και άλλους τανυστές. Βασικά παραδείγματα τέτοιων σχέσεων περιλαμβάνουν το [[εσωτερικό γινόμενο]], το εξωτερικό γινόμενο και [[γραμμικός μετασχηματισμός|γραμμικούς μετασχηματισμούς]]. Τα διανύσματα και τα βαθμωτά μεγέθη είναι επίσης τανυστές.
 
Οι τανυστές χρησιμοποιούνται για να αναπαραστήσουν αντιστοιχίες ανάμεσα σε σύνολα γεωμετρικών διανυσμάτων. Για παράδειγμα, ο [[τανυστής τάσεων CauchyΚωσύ]] '''T''' παίρνει τη διέυθυνση '''v''' σαν εισερχόμενα δεδομένα (input) και παράγει τις τάσεις '''T'''<sup>(''v'')</sup> στην επιφάνεια κάθετα σε αυτό το διάνυσμα σαν εξερχόμενα δεδομένα (output), εκφράζοντας έτσι τη σχέση μεταξύ αυτών των δύο διανυσμάτων, όπως φαίνεται και στο σχήμα (δεξιά).
 
Ένας τανυστής μπορεί να απεικονιστεί σαν μία πολυδιάστατη διάταξη αριθμητικών τιμών. Η '''τάξη''' (ή βαθμός) ενός τανυστή είναι η διαστατικότητα της διάταξης που χρειάζεται για να τον απεικονίσει ή ισοδύναμα, ο αριθμός των δεικτών που χρειάζονται για να ονοματιστεί και να διαχωριστεί ένα στοιχείο αυτής της διάταξης. Για παράδειγμα, ένας γραμμικός μετασχηματισμός μπορεί να απεικονιστεί από ένα μητρώο ([[πίνακας (μαθηματικά)|πίνακα]]), μία δισδιάστατη διάταξη και επομένως είναι τανυστής 2ης τάξης. Ένα διάνυσμα μπορεί να απεικονιστεί σαν μία μονοδιάστατη διάταξη (μητρώο μίας στήλης) και είναι τανυστής 1ης τάξης. Τα βαθμωτά μεγέθη είναι απλοί αριθμοί και συνεπώς τανυστές μηδενικής τάξης.
Γραμμή 12:
Επειδή εκφράζουν σχέση μεταξύ διανυσμάτων, οι ίδιοι οι τανυστές πρέπει να είναι ανεξάρτητοι της επιλογής ενός συγκεκριμένου συστήματος συντεταγμένων. Παίρνοντας ένα συστήμα συντεταγμένων αναφοράς και εφαρμόζοντας σε αυτό τον τανυστή, προκύπτει μία οργανωμένη πολυδιάστατη διάταξη που απεικονίζει τον τανυστή σε αυτό το σύστημα αναφοράς. Η ανεξαρτησία συστήματος συντεταγμένων ενός τανυστή παίρνει τότε τη μορφή ενός νόμου ''[[συναλλοίωτος μετασχηματισμός|συναλλοίωτου μετασχηματισμού]]'', που συσχετίζει τη διάταξη που υπολογίζεται στο ένα σύστημα με αυτήν που υπολογίζεται σε κάποιο άλλο. Αυτός ο μετασχηματισμός θωρείται ότι δημιουργείται μέσα στην ιδέα του τανυστή σε ένα γεωμετρικό ή φυσικό χώρο και η ακριβής μορφή του μετασχηματισμού προσδιορίζει τον τύπο (ή σθένος) του τανυστή.
 
Οι τανυστές είναι σημαντικοί στη [[φυσική]] επειδή παρέχουν ένα συνοπτικό μαθηματικό πλαίσιο για το σχηματισμό και την επίλυση φυσικών προβλημάτων, σε περιοχές όπως [[ελαστικότητα]], [[ρευστομηχανική]] και [[γενική σχετικότητα]]. Οι τανυστές εισήχθηκαν για πρώτη φορά από τον ''Tullio[[Τούλιο LeviΛέβι-Civita''Τσιβίτα]] και τον ''Gregorio[[Γκρεγκόριο RicciΡίτσι-Curbastro''Κουρμπάστρο]], οι οποίοι συνέχισαν το προγενέστερο έργο του ''Bernhard[[Μπέρνχαρντ Riemann''Ρίμαν]] και του ''Elwin[[Έλβιν BrunoΜπρούνο Christoffel''Κριστόφελ]] και υπολοίπων, σαν μέρος του ''[[απόλυτος διαφορικός λογισμός|απόλυτου διαφορικού λογισμού'']]. Η σύλληψή τους επέτρεψε μια εναλλακτική διαμόρφωση της διαφορικής γεωμετρίας με φυσικές συντεταγμένες σαν πολλαπλότητα στη μορφή του [[Τανυστής καμπυλότητας RiemannΡίμαν|τανυστή καμπυλότητας RiemannΡίμαν]].<ref name="Kline">{{cite book|title=Mathematical thought from ancient to modern times, Vol. 3|first=Morris|last=Kline|pages=[https://archive.org/details/mathematicalthou00morr/page/1122 1122&ndash;1127]|publisher=Oxford University Press|year=1972|isbn=0195061373|url=https://archive.org/details/mathematicalthou00morr/page/1122}}</ref>
 
==Ιστορία==