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任意空间维度下刚体惯性张量的 Ricci 分解

经典物理 2025-02-25 v1

摘要

欧氏空间中刚体的转动由其瞬时角速度与角动量表征。在任意空间维度下,这些量由双矢(反对称秩-2 张量)表示,并经由一个秩-4 惯性张量相关联。值得注意的是,该惯性张量属于一类被广泛研究的代数曲率张量,其指标对称性与广义相对论中所用黎曼曲率张量相同。任何代数曲率张量都可通过 Ricci 分解分解为正交群的不可约表示。我们计算了任意维度下刚体惯性张量的 Ricci 分解,并发现(不同于黎曼曲率张量)其 Weyl 张量恒为零,故惯性张量完全由它的(秩-2)Ricci 缩并刻画。因此不同于广义相对论,在 n4n \geq 4 维度中 Weyl 张量并未给刚体动力学带来任何定性全新的现象。

关键词

引用

@article{arxiv.2302.04092,
  title  = {The Ricci decomposition of the inertia tensor for a rigid body in arbitrary spatial dimensions},
  author = {Edward Parker},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2302.04092},
  year   = {2025}
}

备注

6 pages, no figures