理论教育 物理中的点:质点数学表示

物理中的点:质点数学表示

时间:2023-11-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:数学的点是没有大小、没有质量的,而物理上的点一定需要有质量。前3个分量表示位置,后一个表示质量。数学家格拉斯曼给出了另外一种记法和另外一个名字。这好像是复杂了点,没有多大改变,也看不出有什么大的创新,但今天我们把它叫做格拉斯曼坐标,用他的名字命名。质量定义应该是正的,格拉斯曼坐标可以是负的,这可能就是发现暗物质的来源吧。格拉斯曼质点空间已经是一个向量空间。

物理中的点:质点数学表示

数学的点是没有大小、没有质量的,而物理上的点一定需要有质量。有质量的点或者说质点,人们可以把它记成四维空间的点(x,y,z,m)。前3个分量表示位置,后一个表示质量。这好像很简单,名分是给了,但关系却理不清,明显是第四者插足。首先要问:它们可以加吗?两个质点加了以后是什么?向量还有一个数乘的概念,原来几何上的数乘有空间放大缩小的意义。现在关于质点呢?这个质点的数乘是什么?或者说质点的加法、质点的数乘,它们的物理几何意义是什么?要认识一个事物,给它一个命名,这当然非常重要,至少可以回答这是什么。但要知道它从哪里来,要到哪里去,还必须给出它们的关系。这里就要定义加法与数乘。数学家格拉斯曼(Hermann Gunther Grassman,1809—1877)给出了另外一种记法和另外一个名字。他把质点记成(mx,my,mz,m)。前3个分量要除以第四个分量才表示位置,而第四个分量仍然表示质量。这好像是复杂了点,没有多大改变,也看不出有什么大的创新,但今天我们把它叫做格拉斯曼坐标,用他的名字命名。首先,它可以做加法。这就是说两个质点的加法有物理意义。你可以算一下,两个质点相加以后等于在质心位置放上总质量。微观地看是两个点,宏观地看是一个点在其质心位置上,就好像在地球上用天文望远镜与不用望远镜看木星和它的卫星。数乘也有了物理意义,它只是质量的改变。质量定义应该是正的,格拉斯曼坐标可以是负的,这可能就是发现暗物质的来源吧。同时,请大家注意,在点空间中不能做点的加法。但是,在格拉斯曼质点空间却可以。格拉斯曼质点空间已经是一个向量空间。它与几何上的原点定义在什么地方没有任何关系,它可以有加法与数乘,并且有确切的几何物理意义。(www.daowen.com)

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