Кіріспе

Нысанды және оның айна кескінін ажырату үшін эталонды таңдау. Нақты векторлық кеңістіктің бағдары немесе жай ғана векторлық кеңістіктің бағдары – бұл реттелген негіздердің қайсысы «оң» бағланған, қайсысы «теріс» бағланған деген ерікті таңдау. Үш өлшемді Евклид кеңістігінде оң жақты негіздер әдетте оң бағытты деп жарияланады, бірақ таңдау кездейсоқ, өйткені оларға теріс бағыт та берілуі мүмкін. Бағыты таңдалған векторлық кеңістік бағдарланған векторлық кеңістік деп аталады, ал бағдары таңдалмаған векторлық кеңістік бағдарланбаған деп аталады. Математикада бағдарлану – бұл кең ұғым, ол екі өлшемде циклдің сағат тілімен немесе сағат тіліне қарсы айналуын, ал үш өлшемде фигураның сол немесе оң жақты болуын анықтауға мүмкіндік береді. Нақты сандар бойынша сызықтық алгебрада бағдар түсінігі кез келген шекті өлшемде мағыналы және қарапайым орын ауыстыру арқылы қайта жасамауға болатын асимметрияның бір түрі болып табылады. Осылайша, үш өлшемде адамның сол қолын орын ауыстыру арқылы ғана оң қолына айналдыру мүмкін емес, бірақ фигураны айнаға шағылыстыру арқылы бұл мүмкін. Нәтижесінде үш өлшемді Евклид кеңістігіндегі екі мүмкін негіздік бағдар оң және сол жақты (немесе оң хиральды және сол хиральды) деп аталады.

Нөл өлшемді корпус

Бағдарлау түсінігі нөлдік өлшемде бұзылады. Нөлдік өлшемді векторлық кеңістікте тек бір нүкте болады, яғни нөлдік вектор. Сәйкесінше, нөлдік өлшемді векторлық кеңістіктің жалғыз негізі – бос жиын. Демек, реттелген негіздердің бір ғана эквиваленттілік класы бар, атап айтқанда, мүшесі тек бос жиын болатын класс. Бұл нөлдік өлшемді кеңістіктің бағдарлауы – функция екенін білдіреді. Сондықтан, нүктеге екі түрлі бағдар беруге болады: оң және теріс. Бір ғана реттелген негіз болғандықтан, нөлдік өлшемді векторлық кеңістік, реттелген негізі бар нөлдік өлшемді векторлық кеңістікпен бірдей. Осылайша, немесе таңдау, барлық нөлдік өлшемді векторлық кеңістіктің әрбір негізіне бағдар таңдауды білдіреді. Егер барлық нөлдік өлшемді векторлық кеңістікке осы бағдар берілсе, онда нөлдік өлшемді векторлық кеңістіктер арасындағы барлық изоморфизмдер реттелген негізді сақтайтындықтан, олар бағдарды да сақтайды. Бұл жоғары өлшемді векторлық кеңістіктердегі жағдайдан өзгеше, онда барлық изоморфизмдерді сақтайтын бағдарды таңдау мүмкін емес. Дегенмен, әр түрлі нүктелерге әр түрлі бағдар беру қажет болатын жағдайлар бар. Мысалы, интегралдың негізгі теоремасын Стокс теоремасының мысалы ретінде қарастырайық. [a, b] жабық аралығы – шекарасы бар бір өлшемді манифольд, ал оның шекарасы {a, b} жиыны. Интегралдың негізгі теоремасының дұрыс тұжырымын алу үшін b нүктесі оң бағытта, ал a нүктесі теріс бағытта бағдарланған болуы керек.

Сызық бойынша

Бір өлшемді жағдай бір бағытта немесе екінші бағытта өтілуі мүмкін сызықпен айналысады. Сызықтың, дәл шеңбер сияқты, екі бағыты болады. Сызық сегменті (сызықтың байланысқан ішкі жиыны) жағдайында екі мүмкін бағдар бағытталған сызық сегменттерін құрайды. Бағытталуға болатын беттің таңдалған бағыты кейде бетке перпендикуляр сызықтың бағыты арқылы көрсетіледі.

Көптүзекті алгебра

Кез келген n өлшемді нақты векторлық кеңістік V үшін біз V-дің k-ші сыртқы қуатын құрай аламыз, ол ΛkV деп белгіленеді. Бұл өлшемді нақты векторлық кеңістік. Сондықтан векторлық кеңістік ΛnV (жоғарғы сыртқы қуат деп аталады) 1 өлшемді. Яғни, ΛnV – бұл жай ғана нақты түзу. Бұл түзуде қай бағыттың оң екендігіне априорлы шешім қабылданбайды. Бағдарлау – осындай шешім. ΛnV-дегі кез келген нөлден өзге сызықтық форма ω, егер ω(x) > 0 болса, x оң бағытта екенін жариялау арқылы V кеңістігінің бағытын анықтайды. Негізгі көзқараспен байланыстыру үшін, ω оң санға тең болатын негіздерді оң бағытталған деп айтамыз (ω – n-форма болғандықтан, оны n векторлардың реттелген жиынында есептеуге болады, нәтижесінде R-дің бір елементі шығады). ω формасы бағдарлау формасы деп аталады. Егер {ei} V-нің ерекше негізі болса және {ei∗} – оның қос негізі болса, онда стандартты бағдарды беретін бағдарлау формасы e1∗ ∧ e2∗ ∧ … ∧ en∗ болады. Бұл анықтауыш көзқарасымен байланысты: эндоморфизмнің анықтауышы жоғарғы сыртқы қуатқа туындаған әрекет ретінде қарастырылуы мүмкін.

Геометриялық алгебра

Геометриялық алгебраның әртүрлі объектілері үш қасиетке немесе ерекшелікке ие: қалып, бағдар және мөлшер. Мысалы, вектордың өзіне параллель түзумен берілген қалыбы, оның бағыты сезімімен (көбінесе жебемен көрсетіледі) және ұзындығымен берілген мөлшері болады. Сол сияқты, үш өлшемдегі бивектордың оған байланысты жазықтықтар жиынтығымен берілген қалыбы бар (мүмкін, осы жазықтықтарға ортақ нормаль сызығы арқылы көрсетілген), бағдар (кейде жазықтықтағы иісті жебемен белгіленеді), оның шекарасын айналып өту бағытын көрсетеді (айналымын) және екі векторымен анықталған параллелограммның ауданымен берілген мөлшері болады.

Манифельдтердегі бағдар

n өлшемді дифференциалдық көптүрліліктегі әр нүкте p-де n өлшемді нақты векторлық кеңістік болып табылатын TpM тангенстік кеңістігі болады. Осы векторлық кеңістіктердің әрқайсысына бағдар беруге болады. Кейбір бағыттар нүктеден нүктеге "тегіс өзгереді". Бірақ, белгілі бір топологиялық шектеулерге байланысты, мұндай өзгеріс әрқашан мүмкін болмайды. Тангенстік кеңістіктері үшін тегіс бағдар таңдауға болатын көптүрлілік бағытталған деп аталады.