De Riemann

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A de Riemann (Schutz 1985) R^alpha_(betagammadelta), também conhecido Riemann-Christoffel curvatura de riemann (Weinberg, 1972, p. 133; Arfken 1985, p. 123) ou Riemann curvatura de riemann (misner é et al. 1973, p. 218), é um tensor de quatro índices que é útil na relatividade geral. Outros tensores relativísticos gerais importantes, tais como o tensor de curvatura de Ricci e a curvatura escalar, podem ser definidos em termos de R^alpha_(betagammadelta).

A de Riemann, em algum sentido, o único tensor que pode ser construído doservidor tensor mī etrico e a sua primeira e segunda derivadas,

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

onde Gamma_(alphabeta)^gama são mbolos de primeiro tipo e A_(,k) é uma vírgula derivados (o Artista, 1968, p. 108; Weinberg, 1972). Numa dimensão, R_(1111)=0. Em quatro dimensões, existem 256 componentes. Fazendo uso da simetria de relações,

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

o número de componentes independentes é reduzida para 36. Usando a condição de

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

o número de coordenadas reduz a 21. Finalmente, usando

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

20 componentes independentes que são de esquerda (misner é et al. 1973, pp. 220-221; Arfken 1985, pp. 123-124).

No geral, o número de componentes independentes em n dimensões é dada por

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

o “quatro-dimensional piramidal números,”os primeiros valores de que são 0, 1, 6, 20, 50, 105, 196, 336, 540, 825, … (OEIS A002415). O número de escalares que podem ser construídos a partir de R_(lambdamunukappa) e g_(munu) é

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

(Weinberg, 1972). Os primeiros valores são então 0, 1, 3, 14, 40, 90, 175, 308, 504,780, … (OEIS A050297).

Em termos de Jacobi tensor J^mu_(nualphabeta),

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

Deixe

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

onde a quantidade dentro de {s u; l} é um símbolo de Christoffel de segundo tipo. Então …

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

decomposto em sua forma mais simples decomposição em N dimensões,

 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)

Aqui, R_(munu) é o Ricci curvatura de riemann, R é o escalar de curvatura, e C_(lambdamunukappa) é o tensor de Weyl.

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