自然科学 - Noetherの定理とエネルギー運動量テンソル
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ξ,ξ についてまとめると

δ SM= dnxμξν(ΘνμgTνμg)εαξν AνMμ Aα ξνμ(Tνμg)

ここで簡単のため物質場には重力場の微分は含まないとした. こうして

0=μξν(ΘνμgTνμg)+εαξν AνMμ Aα 0=ξνμ(Tνμg)

に辿り着く. 2番目の式は所謂エネルギー保存則 μ Tνμ=0 を与える. 最初の式は更に全微分を実行して

0=ξνμ(ΘνμgTνμg) +μξνΘνμgTνμgερ AνMρ Aμ εαβξν AνM(α Aβ)

となるので, ξ,ξ そして ξ がそれぞれ任意の微小量であることから

    0=μ(ΘνμgTνμg) 0=ΘνμgTνμg+ερ AνMρ Aμ     …(6) 0=AνM(α Aβ)     …(7)

が得られる. 平坦な時空におけるエネルギー運動量保存則には次の

0=μ(Θνμ+ρ fν[μρ])

のような全微分項 ρ fν[μρ] を許す任意性があった事を考慮すると, (7)を考慮に入れた上での(6)は ΘμνTμν が本質的に同一の量であると主張している事がわかる.

次に, その全微分項について調べていこう. スカラー場の場合, (6)から直ぐに

Tνμ=Θνμ

が結論付けられる. ベクトル場の場合はどうか. (7)を考慮して, (6)は

Tνμg=Θνμgρ AνMμ Aρ =(ν Aρρ Aν)Mμ AρδνμM+AνM Aμ

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