矢量和标量怎么区分?
在数学上,二者其实没有太多根本区别,就一句话
在一个域中构造一个线性空间,那么域中的量就叫标量,线性空间中的量就是矢量(向量)
设 是一个非空集合, 是一个数域
在 上定义一种二元运算 ,称为加法,使得对 中任意两个元素 和 , 中都有惟一一个元素 与其对应,即 , 称作 与 的和;
在数域 和集合 的元素之间定义了一种运算叫做数乘,对于数域 中任意一个数 和集合 中任意一个元素 ,在 中都有唯一一个元素 与其对应,即 , 称为 与 的数乘.
其中向量加法要求是构成的一个交换群
数乘满足:
1) ;
2) .
数乘对标量加法满足分配律:3) ;
数乘对向量加法满足分配律:4) .
满足以上规则的集合 就叫做线性空间,集合 中的元素就叫做向量,而数域 中的元素称为标量
至于物理和几何学中狭义的矢量(向量),实际上是欧几里得向量
要研究它们,光线性空间是不够的,需要在线性空间定义内积运算
我们设 ,它们的内积记为
内积需要满足:
1)
2)
3)
4) ,当且仅当 时取等
这样就建立了内积空间
并且向量的内积要满足平行四边形法则:
( )
矢量与标量的根本区别是运演算法则的不同,而不是有无方向,如电流有方向,但电流是标量?
个人理解。
首先,无论矢量还是标量,都是一个有测度的连续函数。
第二,矢量被定义为有方向性,这里的方向跟电路中的电流方向不是一个意思。而且来说,电路中的电流你做基尔霍夫的时候,也完全可以矢量定义,结果定方向。
三,问题如果深入一些就会发现,其实对于一个矢量,如果它是一维的,那么它其实就是个标量!比如矢量A表示数轴上长度为1的由1指向2的量;矢量B表示数轴上长度为1的由2指向1的量;你会发现,A和B 其实只是一个符号差异,其方向特征仅用符号就能描述。其测度的叠加完全不受符号外的第三个量的影响。所以,其实标量就是一维的矢量,或者说标量就是实数。
四,可能有人要拿面积标量和体积标量来打我的脸。但其实,无论是面积还是体积,单纯说一个标量的时候,你完全不能确定他的形状,因为你在给他测度的时候,他的测度就已经化为一维的了。所以,所谓的面标量体标量还是矢量的一维化,或者实数化。
五,所以,总结一下,所有可以一维化表示(实数化)的量就是标量。其它的应该就是矢量。
个人理解。仅供参考讨论。
个人觉得可以这样认为,对于一个事物,标量是用来衡量这个事物的各种属性信息;而矢量不仅仅可以衡量事物的属性信息,还附加说明了属性信息之间的关系。比如一个人从一个点位置走到另一个点位置,他其中走的每一步的距离是用来衡量他的步长大小的标量;而他从第一步的距离和方向到最后一步的距离和方向组合在一起,也就是中间的位移过程,这是矢量,矢量中的每一个数据是有相对的前后顺序关系的,因为矢量这个词的存在,本来就是为了描述这种关系而产生。
标量是特殊的矢量,
矢量是一般的标量。
(暴论)
矢量是运算规则遵循平行四边形法则的量;
标量在3维空间里是转动变换下的不变数,在4维空间里是洛伦兹变换下的不变数。
不就一个带方向性 一个不带方向性嘛
电流有些特殊 一般的电路一般只在导线中流动 故而只有两个方向 如果学过电路基础或者基尔霍夫定理或者环路定理什么的 都会先规定一个参考方向 正号和负号是和参考方向相同或者相反
但中学不会搞这么复杂
标量和矢量可以从一下三个方面区分:
1. 标量是只有大小没有方向的量,矢量既有大小又有方向;
2. 标量在坐标系变换下保持不变,而矢量的分量在坐标系变换下按照坐标的变换规律变换;
3. (以三维空间为例)标量给出旋转群SO3的平凡表示,矢量给出SO3的三维表示.
在数学方面,矢量的定义是有大小,方向的量。
个人觉得这种定义存在问题,即电路之中的电流有方向但不是矢量。
这是因为物理之中,矢量的定义还有一个条件,(满足平行四边形定则)。如果不满足则不视为矢量。电流也是因为这个所以不是矢量。
因而,物理定义比数学还复杂,更加适合实际
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