Какое-то уравнение сохранения

Насколько мне известно, в ОТО выражение вида мю Икс мю "=" 0 утверждает, что, связанный с Икс мю , существует заряд, который сохраняется. Первый пример, который приходит на ум, это закон сохранения энергии-импульса. мю Т мю ν "=" 0 , как следствие сокращенных тождеств Бьянки и предположения об уравнениях поля Эйнштейна.

Мой вопрос касается значения следующего выражения:

мю ( р мю ν К ν ) "=" 0

где р мю ν является ковариантным тензором Риччи и К ν 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 р мю ν К ν .

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 К ν 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 мю К ν "=" 0 .

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 Т мю ν "=" 0 и посмотрите, что произойдет:

( мю р мю ν ) К ν + р мю ν ( мю К ν ) "=" 0

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.

Всего одна идея, но мю р мю ν "=" 1 2 ν р (поскольку тензор Эйнштейна имеет нулевую дивергенцию).
Где вы нашли свое выражение? Это справедливо только для общего К ν если р мю ν "=" 0 !

Ответы (1)

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, мю ( р мю ν К ν ) верно для всех (общих) векторных полей К ν в значительной степени означает р мю ν "=" 0 (и предположительно то же самое для тензора энергии-импульса). Так что, возможно, это не самая интересная интерпретация.

С другой стороны, если К векторное поле Киллинга, у вас может быть что-то. В этом случае ваше уравнение эквивалентно мю р мю ν "=" 0 . 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 К является векторным полем Киллинга, то приведенный выше закон дивергенции ( мю Т мю ν "=" 0 ) подразумевает, что

мю ( Т мю ν К ν ) "=" 0   .
Пенроуз указывает, что тогда у вас есть различные законсервированные количества в Т мю ν К ν , как энергия-импульс и угловой момент, в зависимости от конкретного поля Киллинга. Более того, из этого уравнения следует ваше уравнение ( мю ( р мю ν К ν ) "=" 0 ), если вы предполагаете метрическую совместимость и уравнения Эйнштейна (без космологической постоянной).

Спасибо, Майк. Я редактирую свой вопрос, чтобы лучше объяснить ситуацию.