Нахождение дивергенции в сферических координатах с помощью метрического тензора

Мне нужно найти расхождение в сферических координатах, используя выражение

в "=" 1 г ты Дж ( г в Дж )
Я вычислил элементы диагонального метрического тензора: г р р "=" 1 , г θ θ "=" р 2 , г ф ф "=" р 2 грех 2 θ . Все остальные элементы равны 0. Обратная матрица г я Дж имеет компоненты: г р р "=" 1 , г θ θ "=" 1 р 2 , г ф ф "=" 1 р 2 грех 2 θ . Квадратный корень из определителя, г "=" р 2 грех θ . Следовательно, у нас есть
в р "=" г р р в р + г р θ в θ + г р ф в ф "=" в р
в θ "=" г θ р в р + г θ θ в θ + г θ ф в ф "=" 1 р 2 в θ
в ф "=" г ф р в р + г ф θ в θ + г ф ф в ф "=" 1 р 2 грех 2 θ в ф
Это приводит к расхождению
в "=" 1 р 2 р ( р 2 в р ) + 1 р 2 грех θ θ ( грех θ в θ ) + 1 р 2 грех 2 θ в ф ф

Я, вероятно, ошибся при преобразовании в я с к в Дж с. Правильно ли мое понижение индексов здесь? Не поэтому ли мое расхождение неверно?

Вы, вероятно, правы относительно того, где вы ошиблись. Рассмотрим, какие компоненты в θ и в ф относятся и как они зависят от вашего выбора базисных векторов. Помните, что ваш метрический тензор предполагает определенный выбор способа нормализации ваших базисных векторов.
Спасибо. Я понял теперь, что в я необходимо разделить на соответствующие масштабные коэффициенты час я , если мы будем работать в ортонормированном базисе.

Ответы (1)

The в я в исходном выражении находятся в неортонормированном базисе. Разделить на коэффициенты масштабирования час я получить компоненты в нормальной основе.