Аксиальный вектор

Аксиальный вектор, или псевдовектор, — величина, компоненты которой преобразуются как компоненты обычного (истинного) вектора при поворотах системы координат, но меняющие свой знак противоположно тому, как ведут себя компоненты вектора при любой инверсии (обращении знака) координат, меняющей ориентацию базиса (в трехмерном пространстве с правой на левую или наоборот; таким преобразованием может быть, например, зеркальное отражение, в простейшем случае — зеркальное отражение одной координатной оси).^[1] То есть псевдовектор меняет направление на противоположное при сохранении абсолютной величины (домножается на «-1») при любой такой инверсии координатной системы.

Графически изображённый псевдовектор при таком изменении координат меняет направление на противоположное.

Для того чтобы подчеркнуть отличие настоящего вектора, координаты которого всегда преобразуются так же, как координаты вектора перемещения, настоящий вектор называют истинным, или полярным, вектором.

Простейшим примером аксиального вектора в трёхмерном пространстве является векторное произведение двух полярных векторов, например, в механике — момент импульса $\mathbf {L} =\mathbf {r} \times \mathbf {p}$ , и момент силы $\mathbf {M} =\mathbf {r} \times \mathbf {F}$ , в четырёхмерном пространстве — аксиальный ток.

В рамках внешней алгебры псевдовектор представлен (n-1)-вектором n-мерного пространства. Геометрически простой (n-1)-вектор представляет собой ориентированное подпространство, перпендикулярное некоторой оси. Таким образом в трёхмерном пространстве псевдовектором является бивектор, который можно в свою очередь представить как ориентированную плоскость.

При преобразовании координат координаты аксиального вектора получают домножением на дополнительный множитель (-1) по сравнению с преобразованием координат истинных (иначе называемых полярными) векторов, если базис меняет ориентацию (например, если базис подвергают зеркальному отражению). Таким образом, аксиальный вектор, как и псевдоскаляр, — это частные случаи псевдотензора. Графически изображённый псевдовектор при таком изменении координат меняет направление на противоположное.