Riemann Tensor

Last Ned Mathematica Notebook

Riemann tensor(Schutz 1985)  r^alpha_(betagammadelta), også kjent Riemann-Christoffel kurvatur tensor (Weinberg 1972, s. 133; Arfken 1985, s.123) Eller Riemann kurvatur tensor (Misner et al. 1973, s. 218), er en fire-indeks tensor som er nyttig i generell relativitet. Andre viktige generelle relativistiske tensorer slik At Ricci kurvatur tensor og skalar kurvatur kan defineres i form av  r ^ alpha_ (betagammadelta).

Riemann tensor er på en måte den eneste tensor som kan konstrueres fraden metriske tensor og dens første og andre derivater,

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

hvor  Gamma_ (alfabet)^gamma Er Christoffel symboler av den første typen og  A_(,k) er et kommaderivat (Schmutzer 1968, s. 108; Weinberg 1972). I en dimensjon, R_(1111)=0 . I fire dimensjoner er det 256 komponenter. Å gjøre bruk av symmetri relasjoner,

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

antall uavhengige komponenter reduseres til 36. Bruke tilstanden

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

antall koordinater reduseres til 21. Til slutt bruker

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

20 uavhengige komponenter er igjen (Misner et al. 1973, s. 220-221; Arfken 1985, s. 123-124).

generelt er antall uavhengige komponenter i n dimensjoner gitt av

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

de «fire-dimensjonale pyramidale tallene», de første få verdiene er 0, 1, 6, 20, 50, 105, 196, 336, 540, 825, … (OEIS A002415). Antall skalarer som kan konstrueres fra R_ (lambdamunukappa)og  g_ (munu) er

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

(Weinberg 1972). De første verdiene er da 0, 1, 3, 14, 40, 90, 175, 308, 504,780, … (OEIS A050297).

i forhold Til Jacobi tensor  j^mu_ (nualphabeta),

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

La Oss

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

hvor mengden inne i {s u; l} er Et Christoffel-symbol av den andre typen. Deretter

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

Brutt ned i sin enkleste nedbrytning i n dimensjoner,

 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)

Her Er R_(munu) Ricci kurvatur tensor, R er skalar kurvatur, og  c_ (lambdamunukappa) Er Weyl tensor.

You might also like

Legg igjen en kommentar

Din e-postadresse vil ikke bli publisert.