Вывод закона преобразования для символов Кристоффеля

Я первокурсник, изучаю общую теорию относительности по книге Бернарда Шютца. В одной из задач он просит вывести закон преобразования символов Кристоффеля из определения:

(1) Г α β мю е мю "=" е α Икс β .
После долгой алгебры и использования законов преобразования для «известных» величин я пришел к следующему:
(2) Г α β мю "=" Икс мю Икс γ 2 Икс γ Икс β Икс α + Икс мю Икс γ Икс о Икс α Икс п Икс β Г о п γ .
Теперь Википедия говорит, что порядок частных производных меняется местами в первом члене. Но выражение, которое я получаю через первые принципы, приведено выше. Однако Шютц упоминает ближе к концу главы, что для некоординатной основы определение символа Кристоффеля меняется, и, следовательно, то, которое использовалось для вывода вышеизложенного, действительно только для координатной основы, в которой частные производные можно поменять местами. Таким образом, исходя из этого предположения, поскольку основой для этого вывода являются координаты, я могу поменять порядок приведенных выше частных производных и получить выражение:
(3) Г α β мю "=" Икс мю Икс γ 2 Икс γ Икс α Икс β + Икс мю Икс γ Икс о Икс α Икс п Икс β Г о п γ .
который есть в стандартных текстах и ​​Википедии. Я правильно рассуждаю так? Прошу прощения, если кажусь наивным, так как впервые изучаю материал.

Ответы (2)

Да, в физике все функции ведут себя так хорошо, что можно поменять местами частные производные:

2 Икс γ Икс β Икс α "=" 2 Икс γ Икс α Икс β .

Моя рука сломалась, пытаясь вывести рассматриваемое уравнение

По теореме Шварца любая функция на н -мерное реальное пространство, которое имеет непрерывные вторые производные по каждой переменной, также имеет симметричные вторые частные производные:

ф е С 2 ( р н ) 2 ф Икс мю Икс ν "=" 2 ф Икс ν Икс мю
где Икс мю координаты на р н здесь. Преобразование координат Икс мю ( Икс κ ) (и обратную ей) можно рассматривать как такую ​​функцию ф компонент за компонентом. То есть, если мы предположим, что преобразования координат С 2 мы можем поменять местами производные. Как правило, в физике принято считать, что любая функция, появляющаяся в ваших выражениях, достаточно гладкая , чтобы любые частные производные в ваших формулах можно было поменять местами. (Есть исключения, и они обрабатываются в каждом конкретном случае.)