Gesamtableitung in Aktion der Feldtheorie

Betrachten Sie eine klassische Feldtheorie.

Wenn ich die kleinste Aktion anwende, sehe ich, dass ein Term als totale Ableitung betrachtet wird.

Das sagen wir

μ ( L ( μ ϕ ) δ ϕ ) D 4 X = D ( L ( μ ϕ ) δ ϕ ) = ( L ( μ ϕ ) δ ϕ )
Und dann, weil die Variation bei der räumlichen Unendlichkeit verschwindet, ist dieser Term gleich Null.

Ich bekomme die Berechnung nicht hin

μ ( L ( μ ϕ ) δ ϕ ) D 4 X = ( L ( μ ϕ ) δ ϕ ) X μ D T D X D j D z
Zu
D ( L ( μ ϕ ) δ ϕ ) = ( L ( μ ϕ ) δ ϕ ) T D T + ( L ( μ ϕ ) δ ϕ ) X D X + ( L ( μ ϕ ) δ ϕ ) j D j + ( L ( μ ϕ ) δ ϕ ) z D z
( L ( μ ϕ ) δ ϕ ) X μ D T D X D j D z
Können Sie dies erweitern, um die Lücke für mich zu füllen?

Warum wir hier "räumliche Unendlichkeit" fordern, ist es nicht auch wahr

δ ϕ
im
L ( μ ϕ ) δ ϕ
verschwindet an zwei beliebigen Endpunkten des Ereignispfads, aber warum brauchen wir hier unendlich?

Kommentar zur Frage (v2): Es scheint, dass die Frage die Lagrange-Dichte verschmilzt L und die Lagrange-4-Form L = L   D T D X D j D z .
Hängt das mit deiner Aussage zusammen? math.stackexchange.com/q/1009439
  NEIN.

Antworten (1)

Schau dir genauer an, was du schreibst. Ich werde es nicht mit all den partiellen Ableitungen und Lagrangianern schreiben, weil die Verwirrung nicht davon abhängt:

  1. Die Forderung nach räumlicher Unendlichkeit entsteht, weil M D ω ω , Aber M D ω = M ω (Theorem von Stokes). Damit der letztere Begriff verschwindet, genügt dies ω verschwindet an M . Da sind die Integrale vorbei R 4 , die Grenze unseres Raumes ist "unendlich". (Da man solche Integrale zB berechnen würde, indem man sie über einen 4-Ball-Radius nimmt R und schicke das an .)

  2. Beachten Sie das, wenn L ist die Lagrange-Dichte, dh a 0 -Form, dann seine Ableitung in Bezug auf μ ϕ ist ein Vektorfeld, da es obere Lorentz-Indizes hat. Und für jedes Vektorfeld v , der Ausdruck μ v μ = μ v μ ist genau die Komponente der Ableitung des Poincaré-Duals 3 -form v μ ϵ μ v σ ρ D X v D X σ D X ρ , dh die Ableitung des Poincaré-Duals ist gerade μ v μ D 4 X (Bis auf Konstanten bin ich zu faul zum jagen). Daher ist Integrieren das Integrieren einer exakten Form über ein Volumen, das sich nach dem Satz von Stokes auf die Grenzwerte von reduziert 3 -Form ist es eine Ableitung von. Da die Dualität eine Bijektion ist, gilt if v μ verschwindet, so muss sein dualer, rechtfertigender Blick nur auf den Wert von ϕ L δ ϕ an der Grenze. Entsprechend könnte man einfach den Index von verringern v μ ein bekommen 1 -form v μ D X μ , wende die Hodge-Dualität darauf an, um a zu erhalten 3 -Form, nehmen Sie die Ableitung davon und erhalten Sie dasselbe 4 -Form mit Koeffizient μ v μ .

Ist dies ein Gegenbeispiel, bei dem Sie den Unterschied zwischen einer Einsform und einem Differential nicht übersehen können? Mehr hier math.stackexchange.com/q/1009439
@VictorVahidiMotti: Ich verstehe nicht wirklich, wie sich dies auf die Lösung von Gleichungen bezieht, über die Sie in dieser Frage sprechen. Hier gibt es keine Möglichkeit, die zu behandeln D 4 X und andere Formen als Differentiale, weil Sie sie über Mannigfaltigkeiten integrieren. Niemand spricht jemals davon, Differentiale auf diese Weise zu integrieren.
Tolle Antwort, danke, dass Sie sich die Zeit genommen haben, genau danach habe ich gesucht.