¿Hay usos en el mundo real para la geometría hiperbólica?

¡Absolutamente sí!

¡Es la geometría de la relatividad especial!

Si introducimos la rapidez [matemáticas] \ beta [/ matemáticas] a través de

[matemáticas] \ dfrac {v} {c} = \ tanh \ beta, \ tag * {} [/ matemáticas]

entendemos que el factor Lorentz se convierte en:

[matemáticas] \ gamma = \ dfrac {1} {\ sqrt {1 – \ tanh ^ 2 \ beta}} = \ sqrt {\ dfrac {\ cosh ^ 2 \ beta} {\ cosh ^ 2 \ beta – \ sinh ^ 2 \ beta}} = \ cosh \ beta. \ Tag * {} [/ math]

Las transformaciones de Lorentz se convierten en:

[matemáticas] \ begin {align *} x & = x ‘\ cosh \ beta + ct’ \ sinh \ beta \\ ct & = x ‘\ sinh \ beta + ct’ \ cosh \ beta \ end {align *} \ etiqueta * {} [/ math]

En forma matricial:

[matemáticas] \ begin {pmatrix} x \\ ct \ end {pmatrix} = \ begin {pmatrix} \ cosh \ beta & \ sinh \ beta \\ \ sinh \ beta & \ cosh \ beta \\ \ end {pmatrix} \ begin {pmatrix} x ‘\\ ct’ \ end {pmatrix} \ tag * {} [/ math]

¿Esto te recuerda algo? ¡Esta es una rotación hiperbólica! ¡Las transformaciones de Lorentz son solo rotaciones hiperbólicas!

La invariancia del intervalo [matemáticas] x ^ 2 – c ^ 2t ^ 2 [/ matemáticas], se deduce directamente de la identidad hiperbólica fundamental:

[matemáticas] \ cosh ^ 2 \ beta – \ sinh ^ 2 \ beta = 1 \ tag * {} [/ matemáticas]

La fórmula de adición para velocidades sigue inmediatamente como las fórmulas de adición para ángulos. Esta es la fórmula en su forma normal.

[matemáticas] u = \ dfrac {y ‘+ v} {1 + \ frac {u’v} {c ^ 2}} \ tag * {} [/ matemáticas]

Si ahora miramos la rapidez de [math] u [/ math] y [math] v: [/ math]

[matemáticas] \ begin {align *} \ dfrac {u} {c} & = \ tanh \ alpha \\ \ dfrac {v} {c} & = \ tanh \ beta \\ \ end {align *} \ tag * {}[/matemáticas]

Ahora la velocidad resultante es simplemente

[matemáticas] \ dfrac {u ‘} {c} = \ tanh (\ alpha + \ beta) = \ dfrac {\ tanh \ alpha + \ tanh \ beta} {1 + \ tanh \ alpha \ tanh \ beta} \ tag *{}[/matemáticas]

¡La lista continua!

La geometría hiperbólica es la geometría de la relatividad especial.


Para leer más, sugiero ‘La geometría de la relatividad especial’ de Tevian Dray.

Uno de los muchos ejemplos del uso de la geometría hiperbólica en el mundo real es el diseño de torres de enfriamiento para plantas de energía de turbinas de vapor. Utilizan una forma hiperbólica para facilitar la fuerza y ​​crear suficiente flujo de aire a través de la torre.

Puede encontrar más información sobre torres de enfriamiento en esta forma aquí.

vea los resultados con la prueba de que las leyes de física del espacio-tiempo son universales bajo la transformación lorentz generalizada. la velocidad de la luz ya no es el límite superior

Una sola ley de transformación universal para 4 vectores y tensores

En Natural LanguageProcessing / text mining existe un método de Incrustaciones de Poincare que se utiliza para incrustar gráficos (especialmente árboles) en el espacio hiperbólico.

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