Tenzorski produkt (oznaka
) se uporablja na zelo različnih področjih povezanih z vektorji, matrikami, tenzorji, algebrami in topološkimi vektorskimi prostori. V vseh primerih pa pomeni bilinearno operacijo. Tenzorski produkt ni komutativen.
Tenzorji
Tenzorji so definirani tako, da jim lahko pripišemo določeno število indeksov. Indeksi so lahko kovariantni (pišemo jih spodaj) ali kontravariantni (pišemo jih zgoraj). Skupno število kovariantnih in kontravariantnih indeksov se imenuje red tenzorja (rang tenzorja), ki pa ni odvisen od števila razsežnosti prostora v katerem opazujemo tenzor. Tenzorji z redom 0 so skalarji, tisti, ki imajo red 1, so vektorji. Vse količine, ki imajo red večji ali enak 2, pa na splošno imenujemo kar tenzorji.
Tenzorski produkt vektorskih prostorov
Tenzorski produkt
dveh vektorskih prostorov
in
nad obsegom
se lahko definira z metodo generatorjev in relacij. S tenzorskim produktom dveh vektorskih prostorov dobimo nov vektorski prostor, ki ima razsežnost enako zmnožku razsežnosti posameznih vektorskih prostorov. Podobno dobimo z množenjem celih števil novo celo število.
Tenzorski produkt dveh tenzorjev reda 1 (vektorji)
Tenzorskemu produktu dveh tenzorjev reda 1, ki jih imenujemo vektorji, se določijo posamezne komponente na naslednji način
.
Za vrednosti
je to enako
![{\displaystyle A\otimes B=A^{i}\delta _{i}\otimes B_{j}\delta ^{j}=A^{i}B_{j}\;(\delta _{i}\otimes \delta ^{j})=\sum _{i=1}^{3}\sum _{j=1}^{4}A^{i}B_{j}\;(\delta _{i}\otimes \delta ^{j})}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/bb26ebb8cb3d98aff584858efd35fc67a459c724)
.
Tenzorski produkt dveh tenzorjev reda 2 (matrike)
Tenzorskemu produktu dveh tenzorjev reda 2, ki so matrike, se določijo posamezne komponente takole
![{\displaystyle {\begin{aligned}({\underline {\underline {T}\otimes {\underline {\underline {G})_{\ \ kl}^{ij}&=A_{\ \ kl}^{ij}\\&=T^{ij}G_{kl}\end{aligned}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/2e6263f57bd2a09f170c8e43974ff0667657ee0d)
Tenzorski produkt pa lahko zapišemo kot
![{\displaystyle {\begin{aligned}{T}\otimes {G}&=T^{ij}\;(\delta _{i}\otimes \delta _{j})\otimes G_{kl}\;(\delta ^{k}\otimes \delta ^{l})\\&=T^{ij}G_{kl}\;(\delta _{i}\otimes \delta _{j}\otimes \delta ^{k}\otimes \delta ^{l})\\&={A}\end{aligned}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/93137bdf4d2c974bff9ff1241656e744479145b8)
kjer je
Tenzorski produkt dveh tenzorjev
Če sta
in
dva kovariantna tenzorja potem je njun tenzorski produkt enak
.
To pa pomeni, da je tenzorski produkt enak običajnemu zmnožku posameznih komponent vsakega tenzorja.
Zgled:
Naj bo
tenzor tipa (1,1) s komponentami
in
naj bo tenzor tipa (1, 0) s komponentami
. Potem je
in
.
Tenzorski produkt ohrani vse indeksi tako, kot jih imajo posamezni faktorji.
Kroneckerjev produkt
Tenzorski produkt dveh matrik se imenujemo tudi Kroneckerjev produkt.
Primer:
![{\displaystyle U\otimes V={\begin{bmatrix}u_{1,1}V&u_{1,2}V&\cdots \\u_{2,1}V&u_{2,2}V\\\vdots &&\ddots \end{bmatrix}={\begin{bmatrix}u_{1,1}v_{1,1}&u_{1,1}v_{1,2}&\cdots &u_{1,2}v_{1,1}&u_{1,2}v_{1,2}&\cdots \\u_{1,1}v_{2,1}&u_{1,1}v_{2,2}&&u_{1,2}v_{2,1}&u_{1,2}v_{2,2}\\\vdots &&\ddots \\u_{2,1}v_{1,1}&u_{2,1}v_{1,2}\\u_{2,1}v_{2,1}&u_{2,1}v_{2,2}\\\vdots \end{bmatrix}.}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/5df4d2d747ba3fa57a028f7ef2593e92553a9251)
Tenzorski produkt dveh matrik
pa je:
.
Tenzorski produkt multilinearne preslikave
Če imamo dve multilinearni preslikavi
in
je njun tenzorski produkt multilinearna funkcija
.
Glej tudi
Zunanje povezave