
【化】 dyad
combine; equally
arrow; swear
在数学和物理学中,"并矢"(英文:dyadic)指由两个向量通过并积(dyadic product)形成的二阶张量。其核心定义为:若存在向量(mathbf{A})和(mathbf{B}),则并矢可表示为(mathbf{A}mathbf{B}),运算结果为一个二阶张量,其分量满足((mathbf{A}mathbf{B})_{ij} = A_i B_j)(来源:《数学物理方法》,高等教育出版社,2022年)。
并矢在电磁学与连续介质力学中有广泛应用。例如,在电磁场理论中,并矢格林函数用于描述电磁波的传播特性(来源:IEEE Transactions on Antennas and Propagation, Vol. 68, 2020)。在张量分析中,该运算满足分配律和结合律,但不满足交换律,即(mathbf{A}mathbf{B} eq mathbf{B}mathbf{A})。
经典著作《电磁学理论》(J. A. Stratton, 1941)指出,并矢表达式可分解为对称部分和反对称部分,分别对应物理场的不同特性。现代工程领域则通过并矢基函数进行天线阵列的电磁建模(来源:Cambridge University Press《计算电磁学》第三版)。
并矢是数学和物理学中的一个概念,主要应用于矢量分析和张量运算。以下是综合多个来源的详细解释:
概念
并矢是由两个矢量组合而成的二阶张量,写作$mathbf{A}mathbf{B}$(如矢量$mathbf{A}$和$mathbf{B}$的组合),两者之间无需有直接关联。在三维空间中,并矢具有9个独立分量,可表示为3×3矩阵。
数学表示
若$mathbf{A}$和$mathbf{B}$在坐标系中的分量为$(A_1, A_2, A_3)$和$(B_1, B_2, B_3)$,则并矢的分量矩阵为:
$$
mathbf{A}mathbf{B} = begin{pmatrix}
A_1B_1 & A_1B_2 & A_1B_3
A_2B_1 & A_2B_2 & A_2B_3
A_3B_1 & A_3B_2 & A_3B_3
end{pmatrix}
$$
(来源:)
与矢量的作用
并矢对矢量$mathbf{C}$的右乘或左乘结果分别为:
张量特性
并矢满足张量的加法和数乘规则,且在坐标变换时遵循协变变换定律。例如,在坐标变换下,分量$G{ij}$变换为$G'{kl} = frac{partial x'_k}{partial x_i} frac{partial x'_l}{partial xj} G{ij}$。
电磁场理论
在电动力学中,并矢格林函数用于描述偶极源(电偶极子或磁偶极子)产生的场分布。例如,偶极矩$mathbf{a}$在位置$mathbf{r}$处产生的场可表示为$mathbf{E} = mathbf{G}(mathbf{r}, mathbf{r}') cdot mathbf{a}$,其中$mathbf{G}$为并矢格林函数。
多体动力学
并矢用于表示刚体转动惯量、应力张量等物理量,简化高阶张量的运算。
如需进一步了解运算示例或具体物理场景,可参考电动力学教材或张量分析文献。
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