¿Qué es una contracción tensorial? ¿Cómo explicaría una contracción del tensor en el quinto orden cuando el tensor resultante está en el tercer orden?

No soy un experto en tensores, pero trataré de explicarlo de la mejor manera que entiendo.

Digamos que tiene un tensor de 5to rango: [matemática] T ^ {abcd} _e [/ matemática].

Contratar el tensor es el acto de establecer un índice superior igual a un índice inferior y sumar sobre esos índices:

[matemáticas] T ^ {ebcd} _e \ equiv \ sum_e T ^ {ebcd} _e [/ matemáticas].

Esta suma implícita sobre un índice superior e inferior repetido se denomina convención de suma de Einstein. Einstein notó que cada vez que se repetía un índice superior e inferior, había que hacer una suma, por lo que decidió dejar de escribir las sumas. Sumando sobre [matemáticas] e [/ matemáticas] da

[matemáticas] T ^ {ebcd} _e = [/ matemáticas]

[matemática] T ^ {1bcd} _1 + T ^ {2bcd} _2 +… T ^ {Nbcd} _N [/ matemática],

donde [math] N [/ math] es el número de dimensiones en las que está trabajando. Mirando la suma de [math] T ^ {ebcd} _e [/ math] puede ver que ahora solo tiene tres índices de lo que es libre de especificar: b, c y d. Ya no puede elegir e porque se suma sobre todos los valores de e. Esto demuestra que la contracción de un Tensor de rango n ([math] n \ geq 2 [/ math]) es un tensor de (n-2) -rank.

La contracción de [math] T ^ {ebcd} _e [/ math] podría escribirse como [math] T ^ {bcd} [/ math] porque ahora es un tensor de tercer rango. Sería importante saber que [matemática] T ^ {bcd} [/ matemática] proviene de una contracción al hacer cálculos para que pueda expandirla para resolver ecuaciones.

Si comprende tomar el rastro de una matriz, entonces comprende una contracción tensorial. La única diferencia es que las “entradas” en la matriz son en sí mismas vectores tensores.

Por ejemplo, si está contratando un tensor de quinto orden, entonces está efectivamente tomando el rastro de una matriz, cada entrada de la cual es un tensor de tercer orden.

Digamos que tienes un montón de vectores básicos que vienen de un punto. digamos x, y, z, w etc. si z y w fueran paralelas, puede sumarlas y desde un vector zw, no perdería la información zw per se pero ahora tiene un vector zw de gran tamaño como base. y solo hay 3 vectores ahora. x, y y (zw).