Мировая линия действия точечной частицы в гравитационном поле

В моих лекциях по ОТО о выводе геодезических уравнений через экстремальную длину мой лектор писал, что действие мировой линии С точечной частицы с массой м дан кем-то

(1) С "=" м г α β Икс ˙ α Икс ˙ β д т ,
где
(2) Икс ˙ ( т ) "=" д Икс ( т ) д т .

Откуда это уравнение? Я читал в Википедии, что мировая линия действия релятивистской точечной частицы

(3) С "=" м с 2 д т ,
где т самое подходящее время. Связаны ли эти два уравнения каким-либо образом?

Вы знаете, как правильное время связано с метрикой? (Т.е. выпишите элемент строки и сравните два интегральных выражения выше). Также обратите внимание на индексы на вашем Икс сроки надо повышать, а не понижать.

Ответы (1)

Да, главное, чтобы длина дуги 1

(А) д с   "="   с д т   "="   г мю ν ( Икс ) д Икс мю д Икс ν
в пространстве-времени это скорость света с раз в нужное время д т , так что
(Б) с т ˙   "="   с ˙   "="   г мю ν ( Икс ) Икс ˙ мю Икс ˙ ν ,
где точка означает дифференцирование относительно. параметр мировой линии (WL) λ (что не обязательно является подходящим временем т ). Следовательно, действие
(С) С   "="   м с 2 Δ т   "="   м с Δ с   "="   м с λ я λ ф д λ   г мю ν ( Икс ) Икс ˙ мю Икс ˙ ν ,
см., например, этот пост Phys.SE и ссылки в нем.

--

1 В этом ответе мы используем ( , + , + , + ) Соглашение о знаках Минковского.