只有三維向量有向量積嗎?

力距(力臂)與力的向量積等於力矩,

難道只有三維向量有向量積?

還有,人類是如何發現力矩這個概念的呢?


除了3維,7維也有向量積。當然,前提是你心中如何定義向量積。

可以參考下圖中的文獻。

應用例子:利用八元數乘法可以在6維單位球面S^6上誘導出一個近復結構J,但不可積。


關於向量積,也就是叉乘,本質上是二矢(兩個矢量決定的平面)的對偶(法矢),全空間為3維,平面為二維,對偶自然就是3-2=1維。這種對偶運算稱為hodge*運算元。

也就是說,對於n維空間,二矢的hodge*運算得到的是n-2維多矢。自然只有三維空間的叉乘才能得到矢量,其它維空間得到的是多矢,不滿足封閉性,也就沒必要稱它為矢量積了。

至於力矩,物理含義是確定的,表示一種旋轉力,在研究槓桿原理時應該就有了。剛好可用叉乘來表示其數量和方向信息,至於何時有了現代這種表述,估計要晚很久吧。貌似叉乘本身來源於四元數。


因為向量積本質上是兩個1-形式做外積得到一個2-形式。如果想讓得到的東西看起來像是一個向量,2-形式子空間應該與1-形式子空間作為向量空間同構,從而dimLambda^1V=dimLambda^2Vfrac{n(n-1)}{2}=n,n=3


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