Изотропная линия - Isotropic line

В геометрии квадратичные формы, изотропная линия или же нулевая строка это линия для которого квадратичная форма, примененная к вектору смещения между любой парой его точек, равна нулю. Изотропная линия возникает только при изотропная квадратичная форма, и никогда с определенная квадратичная форма.

С помощью сложная геометрия, Эдмон Лагерр впервые предположил существование двух изотропных линий, проходящих через точку (α, β) которые зависят от мнимая единица я:[1]

Первая система:
Вторая система:

Лагер тогда интерпретировал эти строки как геодезические:

Важным свойством изотропных линий, которое можно использовать для их определения, является следующее: расстояние между любыми двумя точками изотропной линии расположен на конечном расстоянии в плоскости равно нулю. Другими словами, эти линии удовлетворяют дифференциальное уравнение ds2 = 0. На произвольном поверхность можно изучать кривые, удовлетворяющие этому дифференциальному уравнению; эти кривые являются геодезическими линиями поверхности, и мы также называем их изотропные линии.[1]:90

в комплексная проективная плоскость, точки представлены однородные координаты и линии по однородным координатам . An изотропная линия в комплексной проективной плоскости удовлетворяет уравнению:[2]

В терминах аффинного подпространства Икс3 = 1, изотропная линия, проходящая через начало координат, есть

В проективной геометрии изотропные линии проходят через круговые точки на бесконечности.

В реальной ортогональной геометрии Эмиль Артин, изотропные линии встречаются парами:

Неособая плоскость, содержащая изотропный вектор, называется гиперболическая плоскость. Его всегда можно натянуть на пару N, M векторов, удовлетворяющих
Назовем любую такую ​​упорядоченную пару N, M гиперболическая пара. Если V неособая плоскость с ортогональной геометрией и N ≠ 0 - изотропный вектор V, то существует ровно один M в V такой, что N, M является гиперболической парой. Векторы х N и y M являются единственными изотропными векторами V.[3]

Относительность

Изотропные линии использовались в космологической литературе для переноса света. Например, в математической энциклопедии свет состоит из фотоны: " мировая линия нулевой массы покоя (такой как неквантовая модель фотона и других элементарных частиц с нулевой массой) является изотропной линией ».[4]Для изотропных линий, проходящих через начало координат, конкретная точка является нулевой вектор, а совокупность всех таких изотропных линий образует световой конус в происхождении.

Эли Картан расширил понятие изотропных линий до многовекторы в его книге о спиноры в трех измерениях.[5]

Рекомендации

  1. ^ а б Эдмон Лагерр (1870) "Sur l’emploi des imaginaires en la géométrie", Oeuvres de Laguerre 2: 89
  2. ^ К. Э. Спрингер (1964) Геометрия и анализ проективных пространств, стр. 141, В. Х. Фриман и компания
  3. ^ Эмиль Артин (1957) Геометрическая алгебра, стр.119
  4. ^ Энциклопедия математики Мировая линия
  5. ^ Картан, Эли (1981) [1938], Теория спиноров, Нью-Йорк: Dover Publications, п. 17, ISBN  978-0-486-64070-9, МИСТЕР  0631850