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Derivada covariante de conexión de los coeficientes de

Es allí una manera significativa para definir la derivada covariante de la conexión de los coeficientes, $\Gamma^a_{bc}$? Como en, ¿tiene sentido definir el objeto de $\nabla_d\Gamma^a_{bc}$? Desde la conexión de los coeficientes de símbolo no transforma como un tensor, parece que debe haber algún tipo de obstrucción a la definición de este en la forma habitual, el tratamiento de la $a$ como contravariante índice y $b$ $c$ un covariante índices.

Parte de mi motivación para pensar acerca de esto fue para escribir el tensor de Riemann en términos de este símbolo $\nabla_d\Gamma^a_{bc}$. Si usted trabaja en un local de Lorentz marco en un punto en el $\Gamma^a_{bc}$ todos se desvanecen, la expresión para el tensor de Riemann es sólo $$R^a_{\phantom{a}bcd}=\partial_c\Gamma^a_{bd}-\partial_b\Gamma^a_{cd}.$$ Así que me gustaría "covariantize" esta expresión para un general de sistema de coordenadas por escrito \begin{equation} R^a_{\phantom{a}bcd}=\nabla_c\Gamma^a_{bd}-\nabla_b\Gamma^a_{cd}. \tag{*} \end{equation} Si yo pretendo que $\Gamma^a_{bd}$ debe tener una derivada covariante definido por el tratamiento de los índices normales tensor de índices, tengo para esta expresión algo bastante cerca de la respuesta correcta $$R^a_{\phantom{a}bcd}=\partial_c\Gamma^a_{bd}-\partial_b\Gamma^a_{cd} +2(\Gamma^a_{ce}\Gamma^e_{bd}-\Gamma^a_{eb}\Gamma^e_{cd})$$ y curiosamente, si defino $$\nabla_c\Gamma^a_{bd} \equiv \partial_c\Gamma^a_{bd} + \Gamma^a_{ce}\Gamma^e_{bd}-\Gamma^e_{cd}\Gamma^a_{eb} + \Gamma^e_{cb}\Gamma^a_{ed} $$ donde el último término aparece con la señal equivocada de lo que se obtiene con una simple $(1,2)$ tensor, la expresión $(*)$ anteriormente para el tensor de Riemann es correcta. Es sólo una coincidencia, o hay alguna razón para definir una derivada covariante de la conexión símbolo como que?


Actualización: La expresión que da la forma del tensor de Riemann para $(*)$ es en realidad $$\nabla_c\Gamma^a_{bd} \equiv \partial_c\Gamma^a_{bd} + \Gamma^a_{ce}\Gamma^e_{bd}-\Gamma^e_{cd}\Gamma^a_{eb}$$ así es como si nosotros no somos el tratamiento de la $b$ como un tensor de índice, y estamos empezando a escribir la derivada covariante de un $(1,1)$ tensor.

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Annie Puntos 21

El formalismo se explica muy bien en Landau-Lifshitz, Vol. II, par. 92 (propiedades del tensor de curvatura). La curvatura de Riemann tensor puede ser llamado el covariante exterior derivada de la conexión. El exterior de la derivada es una generalización de la pendiente y curvatura de los operadores.

Usted también podría considerar la opción de la geometría diferencial de las formas del lenguaje. La conexión es visto como una 1-forma (para ser integrado a lo largo de una línea, la el índice correspondiente es suprimidos), resultando en una (2-índice) transformación de la matriz.* La curvatura de Riemann tensor es visto como una 2-forma (para ser integrado sobre una superficie), de nuevo con los valores en (2-índice) matriz de transformación. Al hacerlo, verá Stokes teorema de aparecer, desde la integración de la conexión (1) a lo largo de un circuito cerrado de líneas da el mismo resultado como la integración de la la curvatura de Riemann (2) sobre la supercie cerrada. Es por eso que el La curvatura de Riemann (2) debe ser la covariante exterior derivados de la conexión (1).

Literatura: Nakahara, Geometría, Topología y física, cap. 5.4 y 7.

*Precisión: una Mentira-álgebra con valores de 1-forma.

4voto

niklasfi Puntos 241

A tu pregunta:

Es allí una manera significativa para definir la derivada covariante de la conexión de los coeficientes de...?

tiene una respuesta muy sencilla: NO

No tiene sentido (y sería una muy mala práctica) para sobrecargar el operador "derivada covariante fuerza" y que de alguna manera el trabajo con objetos que no son tensores o escalares.

$\delta\Gamma$ (la variación de $\Gamma$ en una acción ) es sin embargo un tensor con 3 índices, de modo que pueda encontrar expresiones como $$\delta\Gamma^a_{bc}$$ for the a,b,c component of this tensor and $$\delta\Gamma^a_{bc;d}$$ the a,b,c,d component of its covariant derivative, and even $$\delta R_{ab}=\delta\Gamma^l_{ab:l}-\delta\Gamma^l_{al:b}$$ para la variación del tensor de Ricci.

Todo esto puede encontrarse en MTW página 492 de página y 500

Tenga en cuenta que Pleasse: $$\delta\Gamma^a_{bc;d}$$ does not mean $$\delta (\Gamma^a_{bc;d})$$ which is meaningless, but rather $$(\delta\Gamma)^a_{bc;d}$$ since $\delta\Gamma$ es el tensor de ser diferenciadas

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