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Pruebas $R_{ij;m}=g^{kl} R_{ikjl;m}$ .

En la coordenada $\{x^i\}$ la curvatura de Riemann t $$ R=R_{ijkl}\,dx^i\otimes dx^j\otimes dx^k \otimes dx^l $$ y la curvatura de Ricci puede $$\text{Ric}=R_{ij}\,dx^i\otimes dx^j$$ donde $R_{ij}=g^{kl} R_{kilj}\,$ . P $$R_{ij;m}=g^{kl} R_{ikjl;m}$$ w $$\theta_{i_1i_2\cdots i_s;m}=\left(D_{\partial_m}\theta\right)(\partial_{i_1},\cdots,\partial_{i_s})\,.$$

Mi intento

I $$R_{jk;m} = (g^{il}R_{ijkl})_{;m} = g^{il}{}_{;m}R_{ijkl} + g^{il}R_{ijkl;m} = g^{il}R_{ijkl;m}\tag{1}$$ y $$g^{il}{}_{;m}=0 \,.\tag{2}$$

En cuanto a $(2)$ No estoy seguro de lo que significa $g^{il}{}_{;m}$ es. Pensé que $$ g^{il}{}_{;m}=\left(D_{\partial_m}\,\check g\right)(dx^i,dx^l) $$ donde $\check g(\alpha,\beta)=g(\alpha^\sharp, \beta^\sharp)$ es la métrica dual en la que $\sharp$ denota el isomorfismo musical . ¿Estoy en lo cierto?

Puedo probar que $Dg=0$ y por lo tanto $g_{ij;k}=0$ . Espero usar esto para probar $(2)$ y traté de aprovechar $g^{il}g_{lj}=\delta^i_j$ . Y entonces supongo que $$(g^{il}g_{lj})_{;m}=g^{il}{}_{;m}g_{lj}+g^{il}g_{lj;m}$$ pero no sé si esto es correcto, y no sé cómo conseguir $(1)$ . Son similares y parecen la regla de Leibniz. ¿Podríamos concluirlo? ¡Cualquier ayuda será muy apreciada!

2voto

Jeffrey Case Puntos 298

La igualdad central de su ecuación (1) es la segunda identidad de Bianchi. Se ha discutido una demostración en este pregunta.

Tiene la interpretación correcta de $g^{ij}{}_{;m}$ y es correcto que $(g^{ij}g_{jk})_{;m}=g^{ij}{}_{;m}g_{jk} + g^{ij}g_{jk;m}$ . Desde $Dg=0$ y el tensor de identidad $\delta_k^i$ es claramente paralela, lo que demuestra que $g^{ij}{}_{;m}g_{jk}=0$ . Multiplica ambos lados por $g^{kl}$ para ver que $g^{il}{}_{;m}=0$ .

Esto debería resolver cada una de las preguntas de la ecuación (1).

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