¿Cómo se calculan las cuatro últimas ecuaciones de la simetría esférica? ¿Puede explicarlo, por favor?
Como referencia, véase el ecuaciones 44
¿Cómo se calculan las cuatro últimas ecuaciones de la simetría esférica? ¿Puede explicarlo, por favor?
Como referencia, véase el ecuaciones 44
Tenemos $\rho(x) = \bigl(\sum_i x_i^2\bigr)^{1/2}$ Por lo tanto \begin{align*} \partial_i \rho(x) &= \frac 1{2(\sum_j x_j^2)^{1/2}}\cdot 2x_i = \frac{x_i}{\rho(x)}\\ \partial_i^2\rho(x) &= \frac{\rho^2(x) - x_i^2}{\rho^3(x)} \end{align*} En $S$ es esféricamente simétrica, los valores de $S$ sólo dependen de $x$ al origen, es decir, tenemos $S(x) = \tilde S(\rho(x))$ para alguna función $\tilde S$ . $\tilde S$ se indica mediante $S$ de nuevo en su papel, pero voy a escribir $\tilde S$ aquí. Por la regla de la cadena, tenemos \begin{align*} \Delta S &= \sum_i \partial_i^2(\tilde S \circ \rho)\\ &= \sum_i \partial_i(\partial_\rho\tilde S \circ \rho \cdot \partial_i S)\\ &= \sum_i \partial_\rho^2 \tilde S \circ \rho \cdot (\partial_i \rho)^2 + \partial_\rho \tilde S \circ \rho \cdot \partial^2_i \rho\\ &= \partial_\rho^2 \tilde S \circ \rho \cdot \sum_i (\partial_i\rho)^2 + \partial_\rho\tilde S \circ \rho \cdot \sum_i \partial^2_i \rho \end{align*} Utilizando lo anterior, tenemos \begin{align*} \sum_i (\partial_i \rho)^2(x) &= \sum_i \frac{x_i^2}{\rho^2(x)}\\ &= 1\\ \sum_i \partial_i^2\rho(x) &= \sum_i \frac{\rho^2(x) - x_i^2}{\rho^3(x)}\\ &= \frac{d\rho^2(x) - \sum_i x_i^2}{\rho^3(x)}\\ &= \frac{d\rho^2(x) - \rho^2(x)}{\rho^3(x)}\\ &= \frac{d-1}{\rho(x)} \end{align*} Utilizando esto, obtenemos $$ \Delta S(x) = \partial_\rho^2 \tilde S(\rho(x)) + \frac{d-1}{\rho(x)} \cdot \partial_\rho \tilde S(\rho(x)) $$ o en la notación del documento $$ \Delta S = \partial_\rho^2 S + \frac{d-1}{\rho} \cdot \partial_\rho S $$
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