Линейные пространства и линейные отображения / Подпространства и прямые суммы / 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Будем говорить, что базисы {ei}, одинаково ориентированы, если определитель матрицы перехода от одного из них к другому положителен. Ясно, что множество упорядоченных базисов L разбивается в точности на два класса, состоящих из одинаково ориентированных базисов, тогда как базисы из разных классов ориентированы по-разному (или противоположно).
Выбор одного из этих классов называется ориентацией пространства L.
Ориентация одномерного пространства соответствует указанию "положительного направления в нем" или полупрямой R+e = {ae | a > 0}, где e - любой вектор, определяющий ориентацию.
В двумерном пространстве задание ориентации с помощью базиса {e1, e2} можно представлять себе как указание "положительного направления вращения" плоскости от e1 к e2. Это интуитивно согласуется с тем, что базис {e2, e1} задает противоположную ориентацию (определитель матрицы перехода равен -1) и противоположное направление вращения.
В общем случае переход от базиса {ei} к базису , состоящему из тех же векторов, но в другом порядке, сохраняет ориентацию, если перестановка четная, и меняет ее, если перестановка нечетная. Замена знака у одного из векторов ei меняет ориентацию на противоположную.
В трехмерном физическом пространстве выбор конкретной ориентации может быть связан с физиологическими особенностями человека - асимметрией правой и левой стороны. Левая сторона - это та, где у подавляющего большинства людей находится сердце. Большой, указательный и средний пальцы левой руки, согнутые по направлению к ладони, в линейно зависимом положении образуют упорядоченный базис, фиксирующий ориентацию ("правило левой руки"). Вопрос о том, существуют ли чисто физические процессы, позволяющие выбрать ориентацию пространства, т. е. "неинвариантные относительно зеркального отражения", был решен около двадцати лет назад положительно, ко всеобщему изумлению, экспериментом, установившим несохранение четности в слабых взаимодействиях.
-1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-12-13-14-
|