球坐标系 编辑
球座标系是数学上利用球座标






{\displaystyle }

表示一个点P在三维空间的位置的三维正交座标系座标系。右图显示了球座标的几何意义:原点与点P之间的“径向距离”



r


{\displaystyle r}

,原点到点P的连线与正z-轴之间的“极角”



θ


{\displaystyle \theta }

,以及原点到点P的连线在xy-平面的投影,与正x-轴之间的“方位角



φ


{\displaystyle \varphi }

。它可以被视为极坐标系的三维推广。球座标的概念,延伸至高维空间,则称为N维球面
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球谐函数是拉普拉斯方程的球坐标系形式解的角度部分。在古典场论、量子力学等领域广泛应用。
克鲁斯卡尔坐标系是在史瓦西度规下建立的一种坐标系,名称来自于美国数学物理学家马丁·克鲁斯卡尔和匈牙利-澳大利亚数学家乔治·塞凯赖什。这种坐标系的优点在于它能够涵盖整个时空流形,使得奇点之外的所有点在坐标系中都存在定义,也就是说它能够将原有的在球坐标系下的史瓦西度规最大限度地推广到整个时空中。
天球坐标系统,是天文学上用来描绘天体在天球上位置的坐标系统。有许多不同的坐标系统都使用球坐标系投影在天球上,类似于使用在地球表面的地理坐标系统。这些坐标系统的不同处只在用来将天空分割成两个相等球的大圆,也就是基础平面的不同。例如,地理坐标系统的基面是地球的赤道。每个坐标系统的命名都是依据其所选择的基面。
在力学里,自由度指的是力学系统的独立坐标的个数。力学系统由一组坐标来描述。比如一个质点的三维空间中的运动,在笛卡尔坐标系中,由



x
,
 
y
,
 
z




{\displaystyle x,\ y,\ z\,\!}

三个坐标来描述;或者在球坐标系中,由



r
,
 
θ
,
 
ϕ




{\displaystyle r,\ \theta ,\ \phi \,\!}

三个坐标描述。描述系统的坐标可以自由的选取,但独立坐标的个数总是一定的,即系统的自由度。一般而言,



N




{\displaystyle N\,\!}

个质点组成的力学系统由



3
N




{\displaystyle 3N\,\!}

个坐标来描述。但力学系统中常常存在着各种约束,使得这



3
N




{\displaystyle 3N\,\!}

个坐标并不都是独立的。对于



N




{\displaystyle N\,\!}

个质点组成的力学系统,若存在



m




{\displaystyle m\,\!}

个完整系统,则系统的自由度减为
天球坐标系统,是天文学上用来描绘天体在天球上位置的坐标系统。有许多不同的坐标系统都使用球坐标系投影在天球上,类似于使用在地球表面的地理坐标系统。这些坐标系统的不同处只在用来将天空分割成两个相等球的大圆,也就是基础平面的不同。例如,地理坐标系统的基面是地球的赤道。每个坐标系统的命名都是依据其所选择的基面。
天球坐标系统,是天文学上用来描绘天体在天球上位置的坐标系统。有许多不同的坐标系统都使用球坐标系投影在天球上,类似于使用在地球表面的地理坐标系统。这些坐标系统的不同处只在用来将天空分割成两个相等球的大圆,也就是基础平面的不同。例如,地理坐标系统的基面是地球的赤道。每个坐标系统的命名都是依据其所选择的基面。
天球坐标系统,是天文学上用来描绘天体在天球上位置的坐标系统。有许多不同的坐标系统都使用球坐标系投影在天球上,类似于使用在地球表面的地理坐标系统。这些坐标系统的不同处只在用来将天空分割成两个相等球的大圆,也就是基础平面的不同。例如,地理坐标系统的基面是地球的赤道。每个坐标系统的命名都是依据其所选择的基面。
克鲁斯卡尔坐标系是在史瓦西度规下建立的一种坐标系,名称来自于美国数学物理学家马丁·克鲁斯卡尔和匈牙利-澳大利亚数学家乔治·塞凯赖什。这种坐标系的优点在于它能够涵盖整个时空流形,使得奇点之外的所有点在坐标系中都存在定义,也就是说它能够将原有的在球坐标系下的史瓦西度规最大限度地推广到整个时空中。
克鲁斯卡尔坐标系是在史瓦西度规下建立的一种坐标系,名称来自于美国数学物理学家马丁·克鲁斯卡尔和匈牙利-澳大利亚数学家乔治·塞凯赖什。这种坐标系的优点在于它能够涵盖整个时空流形,使得奇点之外的所有点在坐标系中都存在定义,也就是说它能够将原有的在球坐标系下的史瓦西度规最大限度地推广到整个时空中。
克鲁斯卡尔坐标系是在史瓦西度规下建立的一种坐标系,名称来自于美国数学物理学家马丁·克鲁斯卡尔和匈牙利-澳大利亚数学家乔治·塞凯赖什。这种坐标系的优点在于它能够涵盖整个时空流形,使得奇点之外的所有点在坐标系中都存在定义,也就是说它能够将原有的在球坐标系下的史瓦西度规最大限度地推广到整个时空中。