「エネルギー・運動量テンソル」の版間の差分

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*<math>T^\nu_\mu := \frac{\partial\mathcal{L}}{ \partial(\partial_\nu\phi)} \partial_\mu\phi - \delta^\nu_\mu \mathcal{L}</math>
 
となる。この定義には任意性があり、<math>h_\mu{}^{\nu\rho} = -h_\mu{}^{\rho\nu}</math> により
となる。
{{Indent|
<math>T^\nu_\mu \to T^\nu_\mu +\partial_\rho h_\mu{}^{\nu\rho}</math>
}}
で置き換えることができる。この任意性によりエネルギー・運動量テンソルは対称テンソルとして定義される。
 
別の定義の仕方として、時空の[[計量]]の変分による汎関数微分として定義する方法がある。この方法では対称であることが定義により明確となる。
一般相対性理論においては時空の計量 {{mvar|g}} が力学変数となる。作用汎関数が
{{Indent|
:<math>S[g,\phi] = \intfrac{1}{c} d^4x\,int \mathcal{L}(g,\partial g,\phi,\partial\phi) \sqrt{-g}\, d^4x</math>
}}
書かれているとき、計量 {{mvar|g}} による作用汎関数微
{{Indent|
<math>\begin{aligned}
= \frac{\delta S[g,\phi]}{\delta g^g_{\mu\nu}(x)}
&=\frac{1}{c} \frac{\partial\mathcal{L}}{\partial g^g_{\mu\nu}} \sqrt{-g}
+\frac{1}{c} \mathcal{L}\, \frac{\partial\sqrt{-g}}{\partial g_{\mu\nu}} \\
-&=\partial_frac{1}{c} \alphaleft[ \frac{\partial\mathcal{L}}{\partial(\partial_\alpha g^g_{\mu\nu})}</math>
+\frac{1}{2} g^{\mu\nu} \mathcal{L} \right] \sqrt{-g} \\
:<math> &=\frac{1}{22c} T^{\mu\nu}(x)\sqrt{-g}T_{ \mu\nu}
\end{aligned}</math>
}}
である。従って、エネルギー運動量テンソルは
{{Indent|
:<math>gT^{\mu\nu}(x) = 2\to g'^frac{\mupartial\numathcal{L}}(x)=g^{\partial g_{\mu\nu}(x)} +\delta g^{\mu\nu}(x) \mathcal{L}</math>
}}
定義さ与えられる。
 
作用積分が
 
:<math>S[g,\phi] = \int d^4x\, \mathcal{L}(g,\partial g,\phi,\partial\phi)</math>
 
と書かれているとき、計量の変分
 
:<math>g^{\mu\nu}(x) \to g'^{\mu\nu}(x)=g^{\mu\nu}(x)+\delta g^{\mu\nu}(x)</math>
 
に対して、
 
:<math>\frac{1}{2}\sqrt{-g}T_{\mu\nu}
= \frac{\delta S}{\delta g^{\mu\nu}(x)}
= \frac{\partial\mathcal{L}}{\partial g^{\mu\nu}}
-\partial_\alpha \frac{\partial\mathcal{L}}{\partial(\partial_\alpha g^{\mu\nu})}</math>
で定義される。
 
<!-- これら二つの定義は、[[一般相対性理論]]により、時空の並進