2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


Посмотреть правила форума



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Внешнее произведение диф.форм ранга 2 в пр-ве Минковского
Сообщение24.12.2022, 22:00 


20/09/21
54
В книге Дубровина, Новикова, Фоменко (или в более новой книге Новикова и Тайманова, в которой скопированы целые куски из первой книги) приводится формула
$$
\star (F\wedge F)=\frac{1}{2}\varepsilon^{jklm}F_{jk}F_{lm}
$$
в 4хмерном пространстве Минковского. Тут предполагается суммирование по повторяющимся индексам.

У меня никак не получается понять, почему коэффициент именно 1/2.

По определению внешнего произведения двух диф. форм рангов $k$ и $l$
$$
f\wedge g = \frac{1}{k! l!} A (f\otimes g) = \frac{1}{k! l!} \sum_{\sigma\in S_{k+l}} (\operatorname{sgn} \sigma)  (f\otimes g)^\sigma.
$$
В рассматриваемом случае $k=l=2$. Далее заменяем суммирование по всем перестановкам $\sigma$ 4-х индексов эквивалентным суммированием по 4-м индексам с заменой $ (\operatorname{sgn} \sigma) $ на полностью антисимметричный тензор 4-го ранга $\varepsilon^{jklm}$. Это дает
$$
F\wedge F=\frac{1}{4}\varepsilon^{jklm}F_{jk}F_{lm}~dx^0\wedge dx^1\wedge dx^2\wedge dx^3
$$
Дальше используем $\star(dx^0\wedge dx^1\wedge dx^2\wedge dx^3)=1$. В итоге получается формула с коэффициентом 1/4 вместо 1/2. (возможно тут где-то ошибки в знаках, но для меня главное разобраться со степенью двойки). Что не так этих вычислениях?
-------------------------------------------------------------------------------------------------
К тому же выводу можно прийти другим путем. Из формулы
$$
F=E_\alpha dx^0\wedge dx^\alpha-H^1dx^2\wedge dx^3-H^2dx^3\wedge dx^1-H^3dx^1\wedge dx^2
$$
(греческие индексы означают пространственные индексы 1,2,3, причем по повторяющимся индексам подразумевается суммирование), откуда легко получить
$$
F\wedge F=-2(E_\alpha H^\alpha)dx^0\wedge dx^1\wedge dx^2\wedge dx^3.
$$
Также легко вычислить
$$
\varepsilon^{jklm}F_{jk}F_{lm}=-8(E_\alpha H^\alpha).
$$
Снова получаем
$$
\star (F\wedge F)=\frac{1}{4}\varepsilon^{jklm}F_{jk}F_{lm}
$$
с коэффициентом 1/4.

 Профиль  
                  
 
 Re: Внешнее произведение диф.форм ранга 2 в пр-ве Минковского
Сообщение25.12.2022, 02:42 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


15/10/08
12519
Приведите заодно определение звёздочки Ходжа.

 Профиль  
                  
 
 Re: Внешнее произведение диф.форм ранга 2 в пр-ве Минковского
Сообщение25.12.2022, 08:11 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


23/07/08
10909
Crna Gora
У меня так же.
$${}^*(F\wedge F)=\frac 1{4!}\frac{\varepsilon^{pqrs}}{\sqrt{|g|}}\;(F\wedge F)_{pqrs}=\frac 1 {4!}\frac{\varepsilon^{pqrs}}{\sqrt{|g|}}\;\frac 1{2!2!}\delta_{pqrs}^{jklm}F_{jk}F_{lm}=\frac{4!}{4!2!2!}\frac{\varepsilon^{jklm}}{\sqrt{|g|}}F_{jk}F_{lm}$$

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 3 ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group