Die Matrizen
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(5.136) |
vermitteln die Transformation eines Ortsvektors
des dreidimensionalen Raumes bei Drehungen mit dem Drehwinkel
um
die Achse
eines kartesischen Koordinatensystems.
Alle dreidimensionalen Drehungen (eigentliche Drehungen ohne Inversion) bilden die
dreiparametrige spezielle orthogonale Gruppe
;
zweidimensionale Drehungen
sind eine einparametrige ABELsche Untergruppe
von
.
Eine Entwicklung der trigonometrischen Funktionen in den Matrixelementen von
ergibt für infinitesimale Drehungen
eine
Liniearisierung der Transformation nach
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(5.137) |
wobei
die dreidimensionale Einheitsmatrix bezeichnet,
eine
Matrix mit Elementen mindestens der Ordnung
und die Matrizen
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(5.138) |
eine Darstellung der infinitesimalen Generatoren der LIE-Gruppe
liefern.
Die Elemente der lokalen LIE-Gruppe sind die Matrizen
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(5.139) |
deren Elemente außerhalb der Hauptdiagonalen sich nur wenig von
unterscheiden.
Um zur globalen LIE-Gruppe
aller endlichen dreidimensionalen Drehungen
zu gelangen, sind infinitesimale Drehungen wiederholt auszuführen:
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(5.140) |
Anstelle der Parameter
können auch der Drehwinkel
und
die drei Komponenten
eines Einheitsvektors
in Richtung der
Drehachse durch den Koordinatenursprung eingeführt werden, um das Element der
Drehgruppe zu bestimmen:
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(5.141) |