上两篇,引入旋量概念以及旋量代数,以及旋量的一个直观的几何解释。
自旋系数
,是和克氏符
对标的概念。
引入了新的记号,复用度规符号
\(\textcolor{red}{g_\mu^{\ \ a}}\)
来表示矢量基底
;
\(\textcolor{red}{g_\mu^{\ \ AA'}}\)
表示泡利矩阵,复用旋量度规符号
\(\textcolor{red}{\epsilon_\Sigma^{\ \ A}}\)
来表示旋量基底
;
张量指标和旋量指标混用。
本篇虽然看起来公式“巨复杂”,但是掌握了指标的提升、降低、置换、缩并,完全可以无脑写出。
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上两篇,引入旋量概念以及旋量代数,以及旋量的一个直观的几何解释。
本篇,引入旋量场导数算符
和曲率旋量
两个概念。
本篇限定讨论时空流形上的旋量分析,始终选择正交归一标架场(约定
\((-1,1,1,1)\)
度规)。特殊情况下,就是闵氏时空。
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曲率概念的意义
导数算符对易子
\([\nabla_a,\nabla_b]=\nabla_a\nabla_b-\nabla_b\nabla_a\)
:对标量场的作用结果为0(无挠性决定的),但对一般张量场未必为0。
黎曼曲率张量
就是这种非对易性的表现。
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平移是路径无关的吗?
我们知道,欧氏空间的平移是路径无关的,任意两个位置,平移的结果是唯一的。
那么在流形上呢?结论是:流形上的平移是路径依赖的
。只需要一个例子就足以说明,如图:
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定义
导数算符
,就是欧氏空间我们所熟悉的
\(\vec\nabla\)
,作用于标量场
\(f\)
就是梯度
\(\vec\nabla f\)
,作用于矢量场
\(\vec v\)
再缩并就是散度
\(\vec\nabla \cdot \vec v\)
。欧氏空间是有度规的,我们知道在有度规的情况下,度规可对张量指标进行“上升下降操作”,所以任何矢量都存在其自然对应的对偶矢量。如果要推广到任意流形,就必须分清楚矢量和对偶矢量(因为没有度规了)。
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