Riemann Tensor

letöltés Mathematica Notebook

a Riemann-tenzor(Schutz 1985) R^alpha_ (betagammadelta), más néven Riemann-Christoffel görbületi tenzor (Weinberg 1972, 133. o.; Arfken 1985, 123.o.) vagy Riemann görbületi tenzor (Misner et al. 1973, 218. O.), egy négyindexes tenzor, amely hasznos az Általános relativitáselméletben. Egyéb fontos általános relativisztikus tenzorok, így a Ricci görbület tenzor és skaláris görbület meghatározható r^alpha_(betagammadelta)kifejezéssel.

a Riemann-tenzor bizonyos értelemben az egyetlen tenzor, amely a metrikus tenzorból és annak első és második deriváltjából építhető fel,

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

ahol  Gamma_ (alphabeta)^gamma az első típusú Christoffel szimbólumok, A_ (, k) vessző származék (Schmutzer 1968, 108. o.; Weinberg 1972). Az egyik dimenzióban  R_ (1111)=0. Négy dimenzióban 256 alkatrész van. A szimmetria kapcsolatok kihasználása,

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

a független komponensek száma 36-ra csökken. A feltétel használata

 R_ (iklm)=R_ (lmik),
(3)

a koordináták száma 21-re csökken. Végül a

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

20 független komponensek maradnak (Misner et al. 1973, 220-221. o.; Arfken 1985, 123-124.o.).

általában a független komponensek számát n méretekben a következők adják meg

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

a “négydimenziós piramis számok”, amelyek első néhány értéke 0, 1, 6, 20, 50, 105, 196, 336, 540, 825, … (OEIS A002415). A R_(lambdamunukappa) és g_(munu) – ból felépíthető skalárok száma

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

(Weinberg 1972). Az első néhány érték Akkor 0, 1, 3, 14, 40, 90, 175, 308, 504,780, … (OEIS A050297).

a Jacobi tenzor szempontjából  J^mu_(nualphabeta),

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

legyen

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

ahol a {s u; l} belsejében lévő mennyiség a második fajta Christoffel szimbólum. Akkor

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

legegyszerűbb bomlására bontva  N dimenziókban,

 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)

itt  R_ (munu) a Ricci görbületi tenzor, R a skaláris görbület, és C_(lambdamunukappa) a Weyl-tenzor.

You might also like

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.