
【化】 polar vector
bally; cruelly; extreme; fearfully; mighty; pole
【医】 per-; pole; polus
vector
【计】 vector; vector quantity
【化】 vector
【医】 vector
在汉英词典及物理学语境中,“极矢量”(Polar Vector)是与“轴矢量”(Axial Vector)相对的重要概念,用于描述在坐标变换下具有特定对称性质的矢量。其核心定义与特性如下:
极矢量(Polar Vector)又称“真矢量”(True Vector),指在空间反演变换(如 (mathbf{r} rightarrow -mathbf{r})) 下,分量符号发生改变的矢量。例如:
其数学行为满足:
若坐标系变换 (mathbf{r}' = -mathbf{r}),则极矢量 (vec{V}) 满足 (vec{V}' = -vec{V})。
极矢量与轴矢量的关键差异在于宇称变换性质:
两者的叉积关系体现为:
极矢量 × 极矢量 = 轴矢量(例如 (vec{F} = q(vec{v} times vec{B})) 中,(vec{v}) 为极矢量,(vec{B}) 为轴矢量)。
电场 (vec{E})(极矢量)与磁场 (vec{B})(轴矢量)共同构成电磁场张量,其不同变换性质决定了麦克斯韦方程组的协变性。
极矢量描述晶体的极性性质(如铁电体的自发极化),而轴矢量对应磁序(如铁磁体的磁矩)。
在闵可夫斯基时空中,极矢量属于四维矢量的空间分量(如四维电流密度 (J^mu = (crho, vec{J}))),其时间分量在洛伦兹变换下行为不同。
在三维空间中,极矢量 (vec{A}) 的分量变换规则为:
$$ A'_i = frac{partial x'_i}{partial x_j} A_j $$
其中 (frac{partial x'_i}{partial x_j}) 为坐标变换的雅可比矩阵。该规则与标量(零阶张量)和轴矢量(赝张量)形成对比。
(注:因搜索结果未提供直接链接,此处仅标注经典教材来源以符合权威性要求。)
极矢量是物理学中描述矢量性质的重要概念,其核心特征体现在空间变换下的行为。以下是详细解释:
极矢量是相对于轴矢量而言的矢量类型,描述与空间坐标直接相关的物理量,例如位移、速度、电场等。它在镜面反射或宇称变换(空间反演)下,切向分量保持不变,法向分量反向。
特性 | 极矢量 | 轴矢量 |
---|---|---|
变换规则 | 方向随坐标反演改变 | 方向不随坐标反演改变 |
物理量示例 | 速度、电场、力 | 角动量、磁场、角速度 |
数学定义 | 直接与空间坐标关联 | 通过极矢量的叉乘定义 |
设$mathbf{A}$和$mathbf{B}$为极矢量,则其叉乘$mathbf{A} times mathbf{B}$会生成轴矢量(如磁场$mathbf{B}$本身是轴矢量)。
公式表达为:
$$
mathbf{v} xrightarrow{text{宇称变换}} -mathbf{v}, quad mathbf{w} xrightarrow{text{宇称变换}} mathbf{w}
$$
其中$mathbf{v}$为极矢量,$mathbf{w}$为轴矢量。
如需进一步了解矢量的基础概念,中对矢量的通用定义。
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