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Superíndice vs subíndice de los índices de Euler-Lagrange ecuación relativista del campo de las teorías

En la literatura del campo de las teorías en el plano espacio-tiempo, ambas formas de Euler Lagrange ecuación se utilizan.

e.g Considere la posibilidad de un verdadero campo escalar $\phi$

$$\partial_\mu\frac{\partial L}{\partial \phi,_\mu}=\frac{\partial L}{\partial \phi}\qquad\text{where}\qquad\phi,_\mu = \frac{\partial \phi}{\partial x^\mu}\tag{a}$$

$$\partial^\mu\frac{\partial L}{\partial \phi,^\mu}=\frac{\partial L}{\partial \phi}\qquad\text{where}\qquad\phi,^\mu = \frac{\partial \phi}{\partial x_\mu}\tag{b}$$

Desde $\partial^\mu = \pm \partial_{\mu}$, las dos formas son, obviamente, equivalente a unos de otros. Sin embargo, a veces me siento bastante incómodo con la forma b. Originalmente, el espacio-tiempo del elemento de volumen se define a ser $dtdxdydz = \prod_{\mu}dx^\mu$. Formulario b de la ecuación de Euler implica que estamos pensando en el Lagrangiano y el campo de $\phi$ como una función de la $x_\mu$ en la acción integral y en el curso del cálculo variacional. Me gustaría saber si es posible considerar el espacio-tiempo de volumen como $\prod_{\mu}dx_\mu$, de modo que todo lo que es matemáticamente consistente?

(Creo que es un poco antinatural para considerar la acción $ S = \int L $ como una integración con respecto a la $x_{\mu}$. Entiendo que esta pregunta no puede tener ningún significado físico, pero me gustaría saber la respuesta para el bien de la matemática claridad.)

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Stefano Puntos 763
  1. Si $x^{\mu}$ con superíndice denota local de coordenadas espacio-tiempo, entonces solemos$^1$ definir el subíndice versión $$x_{\mu} ~:=~ g_{\mu\nu}x^{\nu},$$ where $g_{\mu\nu}$ es la (0,2) espacio-tiempo métricas tensor de campo.

  2. Dentro de SR, sólo nos permiten afín a transformaciones de coordenadas, de modo que $x^{\mu}$ se transforma a medida (componentes) a (1,0) tensor de campo y $x_{\mu}$ se transforma a medida (componentes) de un (0,1) tensor de campo, y usted puede utilizar las dos notaciones.

  3. Dentro de GR, que nos permitan transformaciones de coordenadas, y ninguno de $x^{\mu}$ $x_{\mu}$ luego se transforma como (componentes) tensor de campos. Sin embargo $\partial/\partial x^{\mu}$ se transforma a medida (componentes) de un (0,1) tensor de campo, mientras que $\partial/\partial x_{\mu}$ no transforma como (componentes) a (1,0) tensor de campo. Del mismo modo, $\mathrm{d}x^{\mu}$ se transforma a medida (componentes) a (1,0) tensor de campo, mientras que $\mathrm{d}x_{\mu}$ no transforma como (componentes) de un (0,1) tensor de campo. De ahí el superíndice $x^{\mu}$ es el preferido en el fin de mantener la covarianza.

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$^1$ Esto es, por supuesto, una cuestión de convención.

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