Aktion für ein massives Punktteilchen in einer gekrümmten Raumzeit

Ist diese Aktion für ein massives Punktteilchen in einer gekrümmten Raumzeit korrekt?

S = M C D S = M C ξ 0 ξ 1 G μ v ( X ) D X μ ( ξ ) D ξ D X v ( ξ ) D ξ     D ξ
mit Vorzeichenkonvention ( + , , , ) .

Ja, aber wenn Sie versuchen, die geodätische Gleichung abzuleiten, verlieren Sie nichts als Kopfschmerzen, wenn Sie diese Aktion durch ersetzen S = D S ( G A B X ˙ A X ˙ B ) , Wo X ˙ A = X A S , da mindestens F ( X ) wird auch ein Minimum sein ( F ( X ) ) 2

Antworten (2)

Die Endpunkte Ihrer Aktion müssen Ereignisse sein, müssen also ein d + 1-dimensionales Objekt sein. Die Aktion muss über alle Pfade, die an den gegebenen Raumzeitpunkten beginnen und enden, extremisiert werden.

Ein Pfad kann durch 4 Raum- und Zeitfunktionen parametrisiert werden, X μ ( ξ ) eines Objekts mit einem Parameter ξ . Es wäre also falsch, die Endpunkte als zu bezeichnen ξ . Stattdessen ξ muss als Zwischenmarke zur Beschreibung von Pfaden behandelt werden. Ansonsten ist die funktionale Form des Integrals korrekt.

Es kommt darauf an, was Sie meinen; das ist die Wirkung eines Testteilchens in einem durch eine Metrik gegebenen Hintergrundgravitationsfeld G μ v . Wenn Sie es minimieren, erhalten Sie die geodätische Gleichung. Das ist NICHT die dynamische Aktion für das Gravitationsfeld; Ihr Testteilchen ändert die Krümmung der Hintergrundraumzeit nicht. Die Wirkung für das Gravitationsfeld die von Einstein-Hilbert,

S = 1 κ R D v

Wo R ist die skalare Krümmung, κ ist die Kopplungskonstante.

Es ist irreführend zu schreiben D 4 v . Das lässt es so aussehen, als würde es über a integrieren 4 ( 4 ) = 16 dimensionale Mannigfaltigkeit.
Sie haben zu 100% recht. Ich werde das bearbeiten.