§ 24. Тензоры
Пусть
некоторое
-мерное векторное пространство и
его базис над полем
Векторы пространства
представляются, следовательно, в виде
Рассмотрим билинейные формы
со значениями в К, т. е. функции от двух векторов
со следующими свойствами:
Билинейная форма
оказывается заданной, как только заданы значения
Действительно, в этом случае
где суммирование ведется по всем
от 1 до
Элементы
называются координатами билинейной формы
Выберем
в основном поле
произвольно; тогда форма, определенная с помощью (7), обязательно обладает свойствами
Следовательно, существует взаимно однозначное соответствие между билинейными формами и системами из
их координат
Подобно рассмотренным в § 21 линейным формам билинейные формы можно складывать и умножать на константы из
. Билинейные формы составляют векторное пространство размерности
Элементы этого векторного пространства называются также тензорами, а точнее, — ковариантными двухвалентными тензорами. Мы обозначаем эти тензоры через
и вместо
пишем
Согласно (7) в этом случае
При желании разделительную точку можно отбросить и писать просто
Аналогично можно ввести в рассмотрения полилинейные формы или ковариантные тензоры произвольной валентности:
причем эти формы линейны как по х, так и по
Их коэффициенты таковы:
и
Двойственным образом строятся контравариантные тензоры, т. е. полилинейные формы, аргументы которых являются ковекторами
например,
Ковариантные одновалентные тензоры — это в точности ковекторы, а контравариантные одновалентные тензоры взаимно однозначно соответствуют векторам х пространства
По этой причине ковекторы и векторы называют также, еле. дуя Эйнштейну, ковариантными и контравариантными векторами.
Наконец, можно рассматривать смешанные тензоры
Они определяются через полилинейные формы, аргументы которых являются векторами и ковекторами в произвольном числе; например,
(см. скан)