Cálculo de los símbolos de Christoffel con la ecuación geodésica

Me gustaría calcular los símbolos de Christoffel del segundo tipo usando la ecuación geodésica. Para practicar, he probado el Schwarzschild Ansatz

gramo 00 = mi v , gramo 11 = mi λ , gramo 22 = r 2 , gramo 33 = r 2 pecado ( θ ) 2 ,
dónde v y λ son funciones de r .

El lagrangiano es

L = mi v t ˙ 2 mi λ r ˙ 2 r 2 θ ˙ 2 r 2 pecado ( θ ) 2 ϕ ˙ 2 .

A partir de esto, he calculado para las ecuaciones de Euler Lagrange:

0 = 2 mi v t ¨
mi v v t ˙ 2 mi λ λ r ˙ 2 2 r θ ˙ 2 2 r pecado ( θ ) 2 ϕ ˙ 2 = 2 mi λ r ¨
2 r 2 pecado ( θ ) porque ( θ ) ϕ ˙ 2 = 2 r 2 θ ¨
0 = 2 r 2 pecado ( θ ) 2 ϕ ¨

Con el segundo obtuve:

Γ 00 1 = v 2 mi v λ , Γ 11 1 = λ 2 , Γ 22 1 = r mi λ , Γ 33 1 = r pecado ( θ ) 2 mi λ

Y el tercero:

Γ 33 2 = pecado ( θ ) porque ( θ )

De la primera y cuarta ecuación deduciría que cualquier Γ m v 0 = 0 así como Γ m v 3 = 0 . La solución dice que este no es el caso. ¿Cómo puedo obtener los otros símbolos de Christoffel distintos de cero?

Pista: θ y r tener dependencia del tiempo
también por Γ m v 4 te refieres a Γ m v 3 ¿bien?
¿Tienen dependencia de t = X 0 o el momento adecuado τ (o escrito como s )?
Sobre el t utilizado en la ecuación de Euler-Lagrange, es decir X 0
Pero entonces X ˙ 0 = 1 , en cualquier sistema de coordenadas. Eso no suena bien, hazme. Escritura de diferenciación τ parece más general.
El principal problema es que su primera ecuación en realidad es incorrecta, debido a la regla del producto y la diferenciación de v .

Respuestas (1)

Notación : Usaré overdot para la diferenciación con respecto a τ , overtilde para la diferenciación parcial con respecto a X 0 = t , y prima para la diferenciación parcial con respecto a X 1 = r . ( Editar : se eliminó la sobrecarga de λ , Lo siento.)

Asumí un general v = v ( t , r ) ; leyendo la pregunta con más cuidado, son funciones de r solamente, lo que hace v ~ = λ ~ = 0 , pero el resto se aplica igualmente bien.

De la ecuación de Euler-Lagrange para X 0 = t :

d d τ ( 2 mi v t ˙ ) = L t = mi v v ~ t ˙ 2 mi λ λ ~ r ˙ 2 .
Recuerda eso
d v d τ = v X α d X α d τ = v ~ t ˙ + v r ˙ ,
y debería poder completar el cálculo correctamente.

El mi v se ve muy bien, pero en realidad lo es
Exp ( v ( r ( τ ) ) ) .
Si lo escribes así, la regla de la cadena se vuelve obvia. Lo probé, y funciona correctamente!