Was ist eine "Bewegungsgleichung", wie sie im Zusammenhang mit geodätischen Gleichungen verwendet wird?

Ich studiere die Allgemeine Relativitätstheorie und benutze das Buch Gravity von James Hartle. Auf Seite 170 stellt er die folgende Tabelle zur Verfügung:Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Ich verstehe nicht, was er mit "Bewegungsgleichung" meint, und ich verstehe auch nicht, was

D 2 X a D τ 2 = 0

bedeutet. ich nehme an D 2 X a D τ 2 = 0 hat etwas mit der geodätischen Gleichung zu tun, aber ich bin etwas verloren.

Kann jemand

(1) Erklären Sie, warum das Zeug in der rechten Spalte "Bewegungsgleichungen" genannt wird

(2) erklären, wie dies für das Verständnis der Gleichung relevant ist D 2 X a D τ 2 = 0 steht für? Mit anderen Worten, nachdem Sie (1) erklärt haben, erklären Sie, warum diese Gleichung eine Instanz einer "Bewegungsgleichung" ist.

Antworten (1)

(1) Wikipedia

(2) Die Gleichung

D 2 X a D τ 2 = 0
ist die Bewegungsgleichung eines freien Teilchens in der speziellen Relativitätstheorie. Es ist gewissermaßen eine Verallgemeinerung des ersten Newtonschen Gesetzes. Es besagt, dass sich freie Teilchen in geraden Linien bewegen (denken Sie daran, dass zweite Ableitungen Linien vernichten). Da in der speziellen Relativitätstheorie die Christoffel-Symbole trivialerweise Null sind (natürlich in kartesischen Koordinaten), ist die geodätische Gleichung
D 2 X μ D τ 2 + Γ ρ σ μ D X ρ D τ D X σ D τ = 0
reduziert sich auf die obige Gleichung. Umgekehrt besagt das Äquivalenzprinzip, dass die erste Gleichung an genau einem Punkt entlang der Weltlinie in geeigneten Koordinaten gilt. Es kann gezeigt werden (siehe z. B. Weinberg Gravitation und Kosmologie S. 70), dass dies die geodätische Gleichung entlang des Rests der Weltlinie impliziert.

Oh! Ich verstehe es! Danke schön. Die Newton-Analogie war perfekt!