Riemannův Tenzor

ke STAŽENÍ Mathematica Notebook

Riemannův tenzor (Schutz 1985) R^alpha_(betagammadelta), také známý Riemann-Christoffel tenzor křivosti (Weinberg v roce 1972, str. 133; Arfken 1985, str. 123) nebo Riemannův tenzor křivosti (Misner et al. 1973, s. 218), je čtyřindexový tenzor, který je užitečný v obecné relativitě. Další důležité Obecné relativistické tenzory tak, že tenzor Ricciho zakřivení a skalární zakřivení lze definovat z hlediska R^alpha_ (betagammadelta).

Riemannův tenzor je v nějakém smyslu pouze tenzor, který může být zhotoven z metrického tenzoru a jeho první a druhé derivace,

 R^alpha_(betagammadelta)=Gamma_(betadelta,gamma)^alpha-Gamma_(betagamma,delta)^alpha+Gamma_(betadelta)^muGamma_(mugamma)^alpha-Gamma_(betagamma)^muGamma_(mudelta)^alpha,
(1)

kde Gamma_(alphabeta)^gamma Christoffel symboly prvního druhu a A_(,k) je čárkou derivace (Schmutzer 1968, str. 108; Weinberg v roce 1972). V jedné dimenzi  R_ (1111)=0. Ve čtyřech rozměrech je 256 komponent. Využití symetrie vztahů,

 R_(kim)=-R_(ikml)=-R_(kilm),
(2)

počet nezávislých složek je snížena na 36. Pomocí stavu

 R_(kim)=R_(lmik),
(3)

počet souřadnic snižuje na 21. Konečně, použití

 R_(kim)+R_(ilmk)+R_(imkl)=0,
(4)

20 nezávislé komponenty jsou vlevo (Misner et al. 1973, s. 220-221; Arfken 1985, s. 123-124).

obecně platí, že počet nezávislých složek v n rozměry je dána

 C_n=1/(12)n^2(n^2-1),
(5)

„čtyři-dimenzionální pyramidální čísla,“prvních pár hodnot, které jsou 0, 1, 6, 20, 50, 105, 196, 336, 540, 825, … (Úř.věst. A002415). Počet skalárních veličinách, které mohou být konstruovány z R_(lambdamunukappa) a g_(munu)

 S_n={1 pro n=2; 1/(12)n(n-1)(n-2)(n+3) pro n=1,n2
(6)

(Weinberg v roce 1972). Prvních několik hodnot je pak 0, 1, 3, 14, 40, 90, 175, 308, 504,780, … (Úř.věst. A050297).

z hlediska Jacobi tenzor J^mu_(nualphabeta),

 R^mu_(alphanubeta)=2/3(J_(nualphabeta)^mu-J_(betaalphanu)^mu).
(7)

Nechte

 D^~_s=částečné/(partialx^s)-sum_(l){s u; l},
(8)

pokud množství uvnitř {s u; l} Christoffel symbol druhého druhu. Pak

 R_ (pqrs)=d^~_q{p r; s} - d^~_r{r q; s}.
(9)

rozdělené na své nejjednodušší rozkladu v N rozměry,

 R_(lambdamunukappa)=1/(N-2)(g_(lambdanu)R_(mukappa)-g_(lambdakappa)R_(munu)-g_(munu)R_(lambdakappa)+g_(mukappa)R_(lambdanu))-R/((N-1)(N-2))(g_(lambdanu)g_(mukappa)-g_(lambdakappa)g_(munu))+C_(lambdamunukappa).
(10)

Tady, R_(munu) je Ricciho tenzor křivosti, R je skalární křivost, a C_(lambdamunukappa) je Weyl tenzor.

You might also like

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.