Note61 ベクトル解析

微分幾何でちょっと得たアイテムを使ってベクトル解析を眺めてみようと思う。

これが思いのほか面白い(?)のだ。
外積とHoge積を使うとベクトルの外積内積は次のように書けました。
https://cdn-ak.f.st-hatena.com/images/fotolife/c/cat_falcon/20190806/20190806043201.jpg
ベクトルの内積外積(ベクトル積とも言います)、一見なんら関係が無いように見えるのだが微分幾何から眺める(右)とあら不思議。まあ、技巧的と言えなくも無いけど。

さらにベクトル解析の3役者、勾配(gradient)、発散(divergence)、回転( rotation)
https://cdn-ak.f.st-hatena.com/images/fotolife/c/cat_falcon/20190806/20190806043205.jpg
これも一見なんら関係が無いように見えるのだが
外微分dを使って微分幾何から眺める(右)と
https://cdn-ak.f.st-hatena.com/images/fotolife/c/cat_falcon/20190806/20190806043210.jpg
これも技巧的と言えなくも、、、結構スゴイね。

余談だけどrotは表記の上で流儀があって
https://cdn-ak.f.st-hatena.com/images/fotolife/c/cat_falcon/20190806/20190806043214.jpg
とも書かれる。流体力学電磁気学ではまさに3役を果たしている。

で、何で勾配(gradient)、発散(divergence)、回転( rotation)なんて呼ぶのか?という素朴な疑問、きっと勾配(坂道)、発散(飛び散っていく)、回転(渦を巻く)といったイメージが在るはずだ。なので微分幾何のイメージと言う事で次回はそんな点をイメージ化してみようと思います。