Поделиться

Физическая энциклопедия

КОВАРИАНТНАЯ ПРОИЗВОДНАЯ

- обобщение градиента в случае криволинейных координат и неевклидовой геометрии. Градиент 2510-212.jpg тензора 2510-213.jpg типа ( р, q )есть тензор 2510-214.jpg типа ( р, q+1) относительно линейных замен координат. Для общих замен координат 2510-215.jpg с 2510-216.jpg 2510-217.jpg тензором типа (р, q+1) будет К. п.

2510-218.jpg

где Кристоффеля символы 2510-219.jpgопределяются ф-лами преобразования

2510-220.jpg

и наз. коэффициентами (дифференциально-геометрической) связности. В частности, для ковариантного Т k и контравариантного Т i векторов К. п. имеет вид

2510-221.jpg

Для обозначения К. п. используют иногда символ 2510-222.jpg. К. п. удобно ввести тогда, когда явный вид преобразования объекта зависит от точки; отличие К. п. от градиента сосредоточено в связности и компенсирует изменения вида преобразования при переходе от точки к точке. Вообще говоря, К. п. некоммутативны, мерой некоммутативности служат кривизны тензор и тензор кручения. Впервые К. п. введены в кон. 19-нач. 20 вв. в работах Дж. Риччи (G. Ricci) и Т. Леви-Чивиты (Т. Levi-Civita).

К. п.- существенное понятие в римановой геометрии и общей теории относительности, где с её помощью определяются геодезическая линия, параллельный перенос и кривизны тензор. Важную роль играет К. п. в теориях калибровочных полей, электродинамике, теории Янга - Миллса полей и т. д. Напр., в электродинамике эл.-магн. и заряж. поля описываются комплексными ф-циями 2510-223.jpg, наблюдаемые величины не меняются при калибровочных преобразованиях

2510-224.jpg

а веществ. ф-ция 2510-225.jpg служит координатой в зарядовом пространстве. С точки зрения геометрии обычное и зарядовое пространства образуют расслоение: его базой служит обычное пространство, а слоем над каждой точкой базы - одномерное зарядовое пространство с координатой 2510-226.jpg. Образующие группу калибровочные преобразования действуют в слоях и сводятся к сдвигам координаты. Введение К. п.2510-227.jpg компенсирует зависимость вида преобразования от точки базы: 2510-228.jpg преобразуется так же, как 2510-229.jpg При этом эл.-магн. поле является связностью в расслоении.

Лит.: Рашевский П. К., Риманова геометрия и тензорный анализ, 3 изд., М., 1967; Схоутен Я. - А., Тензорный анализ для физиков, пер. с англ., М., 1965; С л а в-н о в А. А., Фаддеев Л. Д., Введение в квантовую теорию калибровочных полей, 2 изд., М., 1988; Дубровин Б. А., Новиков С. П., Фоменко А. Т., Современная геометрия, 2 изд., М., 1986. В. П. Павлов.

Математическая энциклопедия

- обобщение понятия производной для полей различных геометрических объектов на многообразиях - векторов, тензоров, форм и т. д. Это - линейный оператор С X, действующий на модуле тензорных полей данной валентности и определяемый по векторному полю Xна многообразииМследующими свойствами:

где f, g- дифференцируемые функции на М. По линейности это отображение распространяется на алгебру тензорных полей, причем для тензорного произведения тензоров Uи V:

Таким образом, отображение С X является дифферен цированием алгебры тензорных полей; оно обладает дополнительными свойствами перестановочности с операциями свертки, альтернирования и симметрирования тензоров.

Свойства 1) и 2) отображения С X позволяют ввести на Млинейную связность (и соответствующее параллельное перенесение) и на ее основе дать локальное определение К. п., к-рая, будучи распространенной на все многообразие, совпадает с определенным здесь оператором С X; cм. также Ковариантное дифференцирование.

И. X. Сабитов.

Dictionnaire technique russo-italien

derivata covariante

Русско-украинский политехнический словарь

коваріа́нтна похідна́

Русско-украинский политехнический словарь

коваріа́нтна похідна́