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¿Cuál es la relación entre coordenadas cíclica y campos de vectores de la matanza?

Mi pregunta es relativa a esta cuestión. Hay otros tres o cuatro preguntas sobre la Matanza de Campos Vectoriales aquí, sin embargo, ninguno de los que he visto de la dirección de mi pregunta.

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He estado estudiando algunos Geometría Diferencial, y han estado pensando acerca de la Matanza de Campos Vectoriales.

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Stan Liou la respuesta de él menciona cíclico de coordenadas. En la ecuación geodésica

$$ \ddot{y} + \Gamma^y_{xx}\dot{x}\dot{x} + \Gamma^y_{xy}\dot{x}\dot{y} + \Gamma^y_{yx}\dot{y}\dot{x} +\Gamma^y_{yy}\dot{y}\dot{y} = 0 $$

vemos que x es cíclica cooordinate. Por otra parte, menciona la Matanza de Campos Vectoriales.

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Estoy fimilar con el concepto cíclico de coordenadas dando una integral del movimiento, como se discutió en la Landau, Vol. 1, por ejemplo.

Aquí, por $q_i$ cíclica de coordenadas de Euler-Lagrange ecuación de $q_i$

$$ \frac{d}{dt} \left( \frac{ \partial L}{ \partial \dot{q}_i} \right) - \frac{ \partial L}{ \partial q_i} = 0 $$

se reduce a

$$ \frac{d}{dt} \left( \frac{ \partial L}{ \partial \dot{q}_i} \right) = 0 $$

de dónde

$$ \frac{ \partial L}{ \partial \dot{q}_i} = E_i $$

decir que es una integral del movimiento.

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Por otra parte, sabemos que Matar a un Campo de Vectores $K$ es una isometría de la métrica tensor $g$ tal que

$$ \mathcal{L}_{\small K} g = 0 $$

Es decir, $K$ es una simetría del tensor métrico $g$. Así que para diffeomorphisms $\phi : M \rightarrow M$ 'nos mueven a lo largo de las curvas integrales de $K$' (no sé la mejor manera de decirlo!) el tensor métrico $g$ seguirá siendo la misma.

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Sin embargo, cuando escribimos las ecuaciones geodésicas, son estas dos cosas va a ser el mismo de alguna manera, que nos encontramos

$$ K \sim q $$

para $K$ Matar a un Vector y $q$ cíclica de coordenadas?

Parece que en el ciclo coordinar caso tenemos una hipersuperficie $\Sigma \subset \mathbb{R}^4$ con coordenadas Cartesianas $x^{i} = (x,y,z)$ $t$ 'extra' de coordenadas que nos mueven a lo largo de' la integral de la moción sigue siendo la misma, donde $(M,g)$ aquí está nuestro colector de Lorenz.

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Además, soy bastante fimilar con la Matanza Forma en la Teoría de la Mentira de los Grupos, como un bilineal simétrica forma de dar por

$$ K(X,Y) = \mbox{tr}(\mbox{ad}_X \mbox{ad}_Y) $$

donde $X, Y$ $\in \mathfrak{g}$ para algunos Mienten álgebra $g$, $\mbox{ad}_X$ el medico adjunto de la representación de $X \in \mathfrak{g}$. Luego esta Matando forma es bi-invariante bajo la acción de la Mentira del Grupo G, y tiene muchas otras buenas propiedades como la no-singularidad y siendo negativa definida para la semi-simple grupos compactos.

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También podemos usar la Matanza Formulario para definir una métrica en la que subyacen colector de nuestra Mentira Grupo $G$, por lo que una parte de mí siente que estas ideas están conectados, pero hasta ahora no puedo combinar juntos en mi cabeza.

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Así que en breve, mi pregunta es, están Matando a los Campos Vectoriales 'simplemente' cíclico de coordenadas? (Yo uso aquí de manera sencilla, sin apretar) Si no, ¿qué es exactamente la diferencia?

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Gracias

6voto

Robin Ekman Puntos 6938

Por el alisado lema siempre es posible encontrar un gráfico de $(x, y, \ldots)$ tales que la muerte del vector está dado por $$K = \partial/\partial x.$$ Esto se llama enderezar el campo de vectores dado que en este cuadro de coordenadas, el campo aparece directamente.

Ahora, usando la fórmula de la Mentira derivado de un tensor que ver que para $K = \partial/\partial x$ tenemos $$(\mathcal L_K g)_{\mu\nu} = \frac{\partial g_{\mu\nu}}{\partial x}$$ de modo que $K$ es un Asesinato vectorial si y solo si $K = \partial /\partial x$ en algunas coordenadas, de tal manera que $x$ es cíclico.

La obstrucción de enderezar varios campos vectoriales es la Mentira de soporte. Es posible enderezar $K_1$ $K_2$ simultáneamente si y sólo si $$[K_1, K_2] = 0.$$ Usted puede darse cuenta de que este es un obstáculo ya que la Mentira de soporte es coordinar independiente, y por tanto si $K_1$ $K_2$ tienen expresiones de la forma $$K_i = \partial/\partial x_i$$ su soporte debe desaparecer en cualquier sistema de coordenadas. Es menos trivial de que esta es la única obstrucción.

Para ilustrar con un ejemplo en la métrica de Schwarzschild, $t$ $\varphi$ son tanto cíclico de coordenadas. El Asesinato de vectores $\partial/\partial \varphi$ corresponde a las rotaciones alrededor de un eje. Hay otros dos (independiente) rotaciones y usted puede encontrar expresiones para la Matanza de campos vectoriales asociados con ellos, sin embargo, no conmuta con $\partial/\partial \varphi$, y así uno no puede escribir la métrica de Schwarzschild con tres (o cuatro) cíclico de coordenadas. Esto muestra que el conjunto de la Matanza de vectores contiene más información que el conjunto cíclico de coordenadas cuando el grupo de isometría no es Abelian.

Como para su fraseo de la pregunta, me gustaría frase

diffeomorphisms $\varphi : M \to M$ 'nos mueven a lo largo de las curvas integrales de $K$'.

como

el parámetro-subgrupo del grupo de isometría, correspondiente al flujo del campo vectorial $K$.

También se puede decir

las isometrías generado por $K$

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