Насколько мне известно, в ОТО выражение вида утверждает, что, связанный с , существует заряд, который сохраняется. Первый пример, который приходит на ум, это закон сохранения энергии-импульса. , как следствие сокращенных тождеств Бьянки и предположения об уравнениях поля Эйнштейна.
Мой вопрос касается значения следующего выражения:
где является ковариантным тензором Риччи и является общим векторным полем.
Означает ли это уравнение что-то в его нынешнем виде? Или мне нужно ввести метрику (и, следовательно, форму тензора Риччи), чтобы найти больше информации?
Дело в том, что я не понимаю, какая сохраняющаяся величина может быть связана с вектором .
Уравнение происходит от довольно своеобразного способа получения модифицированной теории гравитации. Ссылка здесь , но первоисточник там
Я признаю, что процедура не совсем ясна для меня, но в основном она, кажется, апеллирует к подходу, подобному «калибровочной теории», для получения модифицированных уравнений гравитационного поля. Это довольно длинно, но в конечном итоге они рассматривают коммутаторы ковариантных производных последовательных порядков для получения соответствующих величин, таких как тензор Римана (коммутатор первого порядка) и поток материи (коммутатор второго порядка). Для последнего необходима аналогия с калибровочными теориями. Наконец, они получают модифицированные уравнения гравитационного поля, уравнение (16) в первой ссылке.
Сама природа подхода делает необходимым использование векторного поля для проведения вычислений, но характер такого векторного поля никогда не указывается (на самом деле в этом нет необходимости). Только после уравнения (16) они отмечают, что случай Эйнштейна восстанавливается, если .
Возвращаясь к уравнению, которое я опубликовал... чтобы иметь некоторые намеки на смысл всего этого, начиная с уравнения (16) в статье, я просто накладываю условие вакуума и посмотрите, что произойдет:
вот и все.
Меня совсем не убеждают комментарии, которые они делают по поводу векторного поля (они называют его «субстратом»), но в целом процедура не кажется такой уж плохой.
На первых страницах статьи Пенроуза есть большое обсуждение подобных вещей . По сути, чтобы получить интегральный закон сохранения, вам нужно, чтобы дивергенция вектора была равна нулю. Тензор энергии-импульса, конечно, удовлетворяет дифференциальному закону сохранения. Но нет связанной величины, которую можно было бы интегрировать по объему на временном отрезке и сказать: это какой-то сохраняющийся заряд.
Как заметил Майкл Браун, верно для всех (общих) векторных полей в значительной степени означает (и предположительно то же самое для тензора энергии-импульса). Так что, возможно, это не самая интересная интерпретация.
С другой стороны, если векторное поле Киллинга, у вас может быть что-то. В этом случае ваше уравнение эквивалентно . И, как указал Виберт, это означает, что скаляр Риччи постоянен.
Интересная связанная с этим заметка — это то, что обсуждал Пенроуз. Опять же, если предположить, что является векторным полем Киллинга, то приведенный выше закон дивергенции ( ) подразумевает, что
Виберт
Майкл