Вывод уравнения Эйнштейна в 3-форме из действия Палатини

Один студент задал мне задачу о выводе 3-формного уравнения Эйнштейна, полученного из действия Палатини. Он опубликовал несколько фотографий книги, которую читал.

1 2

Сначала я вывожу гравитационную часть из действия Платини, которое гласит (для упрощения я считаю космологическую постоянную равной нулю, поэтому термин исчезает г г 4 Икс 2 Λ "=" 0 ):

С г "=" 1 2 κ г 4 Икс г р ϵ я Дж К л е я е Дж р К л "=" 2 | е | р г Икс 4 1 4 κ ϵ я Дж К л е я е Дж р К л "=" 1 4 κ Тр ( е е р ) дельта С г "=" 1 4 κ дельта Тр ( е е р ) "=" 1 2 κ Тр ( дельта е е р ) + 1 4 κ Тр ( е е дельта р ) ( Тр ( дельта е е р ) + Тр ( е дельта е р ) "=" 2 Тр ( дельта е е р ) )
Эти две части можно рассчитать как
Тр ( дельта е е р ) "=" Тр ( е р дельта е ) "=" ϵ я Дж К л е я р Дж К дельта е л Тр ( е е дельта р ) "=" г Тр ( е е дельта ю ) 2 Тр ( Д е е дельта ю ) "=" 2 Тр ( Т е дельта ю ) ( р "=" г ю + ю ю , Д е я "=" г е я + ю Дж я е Дж "=" Т я )
Затем перейдите к части поля материи:
дельта С м "=" г 4 Икс дельта ( г л м ) г "=" дет ( г мю ν ) "=" дет ( е ) 2 "=" | е | 2 г 4 Икс дельта ( | е | л м ) "=" | е | г 4 Икс 1 | е | дельта ( | е | л м ) "=" В 1 | е | дельта ( | е | л м ) "=" * ( 1 | е | дельта ( | е | л м ) ) 1 | е | дельта ( | е | л м ) "=" 1 г дельта ( г л м ) дельта г α λ дельта г α λ "=" ( дельта л м дельта г α λ 1 2 г α λ л м ) дельта г α λ "=" 1 2 Т α λ дельта г α λ "=" 1 2 Т α λ η Н л ( е α Н + дельта α λ дельта Н л е λ л ) дельта е λ л "=" 1 2 ( Т α λ е α л + Т λ λ е λ л ) дельта е λ л "=" Т л λ дельта е λ л * ( Т л λ дельта е λ л ) "=" | е | ( 4 0 ) ! Т л λ дельта е λ л ϵ мю ν р λ г Икс мю г Икс ν г Икс р г Икс λ "=" 1 4 Т л дельта е л
Выше при выводе я использовал 4-форму определения тензора энергии-импульса и 3-форму определения тензора энергии-импульса.
В "=" | е | г 4 Икс "=" 1 4 ! ϵ я Дж К л е мю я е ν Дж е р К е λ л г Икс мю г Икс ν г Икс р г Икс λ "=" 1 4 ! ϵ я Дж К л е я е Дж е К е л Т л "=" | е | Т л λ η λ "=" | е | 3 ! Т л λ ϵ мю ν р λ г Икс мю г Икс ν г Икс р
Когда мы рассматриваем пространство-время с нулевым кручением ( Т "=" 0 ), то мы столкнемся с уравнением Эйнштейна в 3-форме:
ϵ я Дж К л е я р Дж К "=" κ 2 Т л
Который 4 π г коэффициент гравитации, а не 2 π г на книге.

Может ли кто-нибудь сказать мне, где я ошибся?

Если вы сообщите нам, из какой книги это взято, нам будет намного легче вам помочь.
@Blazej Я искал ключевые слова на картинках и обнаружил, что это должна быть книга К. Ровелли books.google.de/books/about/…
Какая страница?
@Qmechanic Вы могли видеть, что в этой книге есть §2.1.

Ответы (1)

Через несколько дней, я полагаю, я, вероятно, понял, в чем проблема.

Во-первых, я обнаружил ошибку в своем первоначальном выводе 4-формного тензора энергии-импульса, в котором отсутствовали другие три члена, так что должно быть так:

1 | е | дельта ( | е | л м ) "=" Т α β η Н л ( е α Н + дельта α β дельта Н л е β л ) дельта е β л "=" Т л β дельта е β л * ( Т л β дельта е β л ) "=" | е | ( 4 0 ) ! ( Т л β _ дельта е β _ л ) ϵ мю ν р λ г Икс мю _ г Икс ν _ г Икс р _ г Икс λ _ "=" 4 1 4 Т л дельта е л "=" Т л дельта е л
Следовательно, уравнение поля Эйнштейна в таком случае должно иметь вид ϵ я Дж К л е я р Дж К "=" 2 κ Т л , коэффициент в точности тот, что в действии 16 π г .

Во-вторых, мы могли бы проверить это, вернув 3-форму обратно к нормальной тензорной форме:

ϵ я Дж К л е я р Дж К "=" 1 2 ϵ я Дж К л е я р М Н Дж К е М е Н "=" 1 2 ϵ я Дж К л ϵ я М Н Е р М Н Дж К η Е п * е п "=" 1 2 ( 3 ! дельта [ Дж М дельта К Н дельта л ] Е р М Н Дж К η Е п * е п ) "=" 2 ( р п л 1 2 η п л р ) * е п "=" | е | 3 ! 2 ( р п л 1 2 η п л р ) е λ п ϵ мю ν р λ г Икс мю г Икс ν г Икс р "=" | е | 3 ! 2 ( р λ л 1 2 р е λ л ) ϵ мю ν р λ г Икс мю г Икс ν г Икс р Т л "=" | е | 3 ! Т л λ ϵ мю ν р λ г Икс мю г Икс ν г Икс р
Тогда уравнение может вернуться к правильному обычному способу р λ л 1 2 р е λ л "=" 8 π г Т λ л .

Можно обратиться к этой книге «Теория гравитационных взаимодействий» в Приложении 4 , где показан тот же результат, что и у меня.

Следовательно, к сожалению, Ровелли мог допустить ошибку в своей книге.