雙線性與二次形式
迷向向量
在實數上,正定形式度量貨真價實的長度,故唯有零向量長度為零。但不定形式——如時空間隔——允許非零向量量出零。這樣一個與自身正交的方向稱為迷向方向;在相對論中它們就是光線所循的類光方向,時空長度為零,卻遠非零向量。
形式上,二次空間 (V, Q) 中向量 v ≠ 0 若 Q(v) = 0,則稱為迷向的。若 Q 在某子空間上恆為零,則該子空間為全迷向。含有迷向向量的二次空間稱為迷向的;不含迷向向量者(每個非零向量都有 Q ≠ 0)稱為非迷向(各向異性)的。正定或負定形式非迷向;不定的實形式總帶有迷向向量。
迷向向量主宰著形式的結構理論。一個非退化形式含有迷向向量當且僅當它包含一個雙曲平面,故迷向性是雙曲分裂的種子。維特分解把任意形式寫成若干雙曲平面與一個非迷向核的正交和;全迷向子空間的最大維數即維特指數。在代數閉體上,維數不小於 2 的每個形式都迷向;在 R 上,迷向性恰為不定性。
對 R^2 上的 Q(x, y) = x^2 − y^2,向量 (1, 1) 迷向,因 Q(1, 1) = 1 − 1 = 0;(1, −1) 亦然。這兩個向量張成一個雙曲平面,整個空間迷向,維特指數為 1。
形式 x^2 − y^2 的迷向方向。
又稱
另見