Геодезические уравнения метрики FRW (символы Кристоффеля)

Я работаю со стандартной метрикой FRW,

г с 2 "=" г т 2 а 2 [ г р 2 1 к р 2 + р 2 ( г θ 2 + грех 2 θ г ф 2 ) ]

Используя определение символов Кристоффеля,

Г а б с "=" 1 2 г с г ( г а г , с + г б г , а г а б , г )

Я нашел ненулевые символы Кристоффеля для метрики FRW, используя обозначение ( т , р , θ , ф ) "=" ( 0 , 1 , 2 , 3 ) ,

Г 11 0 "=" а а ˙ 1 к р 2     ,     Г 22 0 "=" а а ˙ р 2     ,     Г 33 0 "=" а а ˙ р 2 грех 2 θ     ,     Г 11 1 "=" к р ( 1 к р 2 )

Г 01 1 "=" Г 02 1 "=" Г 03 1 "=" а ˙ а     ,     Г 22 1 "=" р ( 1 к р 2 )     ,     Г 33 1 "=" р ( 1 к р 2 ) грех 2 θ

Г 12 2 "=" Г 13 3 "=" 1 р     ,     Г 33 2 "=" грех θ потому что θ     ,     Г 23 3 "=" потому что θ грех θ

Теперь я пытаюсь вывести геодезические уравнения для этой метрики, которые задаются как

г 2 Икс мю г с 2 + Г ν λ мю г Икс ν г с г Икс λ г с "=" 0

Например, для мю "=" 0 , Я понимаю,

г 2 т г с 2 + а а ˙ 1 к р 2 ( г р г с ) 2 + а а ˙ р 2 ( г θ г с ) 2 + а а ˙ р 2 грех 2 θ ( г ф г с ) 2 "=" 0

Однако, когда я сверился с этим документом в разделе геодезических ( http://popia.ft.uam.es/Cosmology/files/02FriedmannModels.pdf ), они получили,

| ты | с | ты ˙ | + а ˙ а | ты | 2 "=" 0

где г ты 0 г с "=" | ты | с | ты ˙ | и ты мю "=" г Икс мю г т .

Я не уверен, что я делаю неправильно или это просто вопрос соглашения. Я также проверил этот вопрос ( геодезические для метрики FRW с использованием вариационного принципа ), но метрика FRW немного отличается, поэтому это не помогло.

Вы пропустили символ: Г 11 1 "=" к р 1 к р 2 . Кроме того, не определены ли символы как Г мю ν о "=" 1 2 г о р ( мю г ν р + ν г р мю р г мю ν ) ?
Действительно, извините, я забыл включить это при наборе текста. Однако определения символов эквивалентны, если рассмотреть их симметрии, поскольку то, что я дал, — это то, что использовал мой профессор. В любом случае символы Кристоффеля верны, как я проверил со следующим документом (стр. 22): icc.ub.edu/~liciaverde/Cosmology.pdf

Ответы (1)

Ну, похоже, это два одинаковых. Во-первых, я предполагаю, что мы не работаем в натуральных единицах из-за вашего окончательного уравнения. Таким образом, показатель меняется на

г с 2 "=" ( с г т ) 2 а 2 [ г р 2 1 к р 2 + р 2 ( г θ 2 + грех 2 θ г ф 2 ) ]
Таким образом, ваше уравнение изменится на
с г 2 т г с 2 + а а ˙ 1 к р 2 ( г р г с ) 2 + а а ˙ р 2 ( г θ г с ) 2 + а а ˙ р 2 грех 2 θ ( г ф г с ) 2
Во-вторых, обратите внимание, что, согласно ресурсу, скорость в термине а ˙ а | ты | 2 это три скорости. Итак, я собираюсь обозначить четыре скорости с помощью ты мю и три скорости с ты я . Таким образом, данное уравнение становится
г ты 0 г с + а ˙ а ты я ты я "=" 0
где я взял на себя смелость изменить первый термин, так как вывод дан в указанном источнике, и вы уже это отметили. Умножаем на минус один, потому что ресурс использует другую сигнатуру метрики:
г ты 0 г с а ˙ а ты я ты я "=" 0
Ваш первый член равен
г ты 0 г с "=" с с г ты 0 г с "=" с г г с ( 1 с г т г т ) "=" с г г с ( г т г с ) "=" с г 2 т г с 2
Для второго имеем
а ˙ а ( ты я ты я ) "=" а ˙ а ( а 2 1 к р 2 ( г р г с ) 2 + а 2 р 2 ( г θ г с ) 2 + а 2 р 2 грех 2 θ ( г ф г с ) 2 ) "=" а а ˙ 1 к р 2 ( г р г с ) 2 + а а ˙ р 2 ( г θ г с ) 2 + а а ˙ р 2 грех 2 θ ( г ф г с ) 2
Поэтому,
г ты 0 г с + а ˙ а ты я ты я "=" 0 "=" с г 2 т г с 2 + а а ˙ 1 к р 2 ( г р г с ) 2 + а а ˙ р 2 ( г θ г с ) 2 + а а ˙ р 2 грех 2 θ ( г ф г с ) 2 "=" 0
и они такие же.